内燃机防冻凝预热保温装置的制作方法

本实用新型涉及内燃机，具体涉及内燃机防冻凝预热保温装置。

背景技术：

石油、石化钻井试修作业现场大多使用如济柴2000型、潍柴226B等大中型内燃机作为钻井、发电动力。目前，无论是在川、渝、黔、贵等南方地区，还是在高寒的新疆、青海、东北三省钻井试修施工作业的内燃机，在冬季一般都采取每间隔2至3个小时就怠速运转内燃机的方式暖机预热。内燃机长期在低温低怠速工况下运转，不仅引起内燃机严重积碳，机件早期非正常磨损，而且造成大量燃油浪费，增加了企业生产经营成本；频繁的启动运转内燃机，造成了较大的噪声污染，并且排放大量未完全燃烧的废气污染环境。在严寒的冬季，作业现场还经常发生因温度太低，备用内燃机无法立即投入应急使用而引起严重的井下事故，经常发生因操作人员预热内燃机不及时或预热温度不够，引起内燃机冷却系统发生冻凝现象，冷却液结冰后胀裂机件，造成内燃机严重损坏或报废的重大设备事故。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供内燃机防冻凝预热保温装置。

为了解决上述问题，根据本实用新型的技术方案，一种内燃机防冻凝预热保温装置,包括冷却液散热水箱、冷却液电辅助加热装置、防爆防漏电保护电源控制箱、温度控制器，其特征在于：冷却液散热水箱出水口通过管路连接机油冷却器的进水口，机油冷却器的出水口通过机体进水三通管路连接机体水道，机体水道通过气缸盖水道以及内燃机回水总管连接冷却液散热水箱的进水口；同时，冷却液散热水箱出水口还通过散热水箱出水三通管以及进水管球阀连接冷却液电辅助加热装置的进水口，冷却液电辅助加热装置的出水口通过出水管球阀与机体进水三通管路连接；防爆防漏电保护电源控制箱对冷却液电辅助加热装置提供电源，冷却液电辅助加热装置对内燃机冷却液进行加热；温度控制器设置在冷却液电辅助加热装置内，温度控制器检测加热后的冷却液温度，当冷却液温度达到设定值时，自动断开防爆防漏电保护电源控制箱与冷却液电辅助加热装置之间的电路。

该装置利用冷却液电辅助加热装置对内燃机的冷却液进行加温，利用热水密度比冷水密度低，冷水沉降、热水上升的原理使冷却液在冷却液电辅助加热装置和柴油机自身的冷却循环系统中产生自然循环，该装置不需要运转内燃机或外加水泵来建立冷却液循环，用于替代传统的怠速运转内燃机加热冷却液的加热方式。

根据本实用新型所述的内燃机防冻凝预热保温装置的优选方案，冷冷却液电辅助加热装置包括电加热管、电加热筒筒体、电加热筒筒体固定压板、进水口管接头和出水口管接头；电加热管设置在电加热筒筒体内，进水口管接头设置在电加热筒筒体的侧面下部或筒体下部较低的位置、出水口管接头设置在电加热筒筒体的顶部或侧面上部位置；电加热筒筒体通过电加热筒筒体固定压板固定在内燃机底座上。

根据本实用新型所述的内燃机防冻凝预热保温装置的优选方案，防爆防漏电保护电源控制箱内设置电源开关、漏电保护开关、熔断器和电源指示灯、加热电源接通指示灯；电源通过电源开关、漏电保护开关和熔断器连接电加热管。

本实用新型所述的内燃机防冻凝预热保温装置的有益效果是：一是本实用新型对内燃机冷却液进行加温，替代了传统的怠速运转内燃机加热冷却液的加热方式，降低了操作者的劳动强度，解决了内燃机冬季预热、保温、防冻凝问题；二是节约了大量的燃油，降低了企业的生产经营成本；三是减少了大量燃烧废气引起的大气污染和内燃机频繁启动运转造成的噪声污染；四是解决了内燃机长期在低温低怠速工况下运转引起的内燃机严重积碳，机件早期非正常磨损问题；五是杜绝了因操作人员失误而暖机不及时、暖机温度不够等情况下造成的设备冻凝损坏事故；六是杜绝了作业现场因备用内燃机低温状态下无法立即投入应急使用而引起的生产安全隐患问题，具有高效、节能、环保、降耗的特点，适用于各种以液体作为冷却剂的内燃机。

附图说明

图1是本实用新型所述的内燃机防冻凝预热保温装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述的冷却液电辅助加热装置29的结构示意图。

图3是本实用新型所述的防爆防漏电保护电源控制箱5的结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图3，一种内燃机防冻凝预热保温装置,包括冷却液散热水箱10、冷却液电辅助加热装置29、防爆防漏电保护电源控制箱5、温度控制器2，其中，冷却液散热水箱10出水口通过管路连接机油冷却器30的进水口，机油冷却器30的出水口通过机体进水三通管路7连接机体水道8，机体水道8通过气缸盖水道9以及内燃机回水总管11连接冷却液散热水箱10的进水口；同时，冷却液散热水箱10出水口还通过散热水箱出水三通管16以及进水管球阀17连接冷却液电辅助加热装置29的进水口18，冷却液电辅助加热装置29的出水口通过出水管球阀6与机体进水三通管路7连接；防爆防漏电保护电源控制箱5对冷却液电辅助加热装置29提供电源，冷却液电辅助加热装置29对内燃机冷却液进行加热；温度控制器2设置在冷却液电辅助加热装置29内，温度控制器2检测加热后的冷却液温度，当冷却液温度达到设定值时，自动断开防爆防漏电保护电源控制箱5与冷却液电辅助加热装置29之间的电路。温度控制器2采用叠放的双金属片作为热敏元件，由于不同金属热膨胀系数不同，受热后伸长量不一样，双金属片产生弯曲现象来控制电路的通断，能对冷却液电辅助加热装置进行精确控温，恒温加热，将内燃机冷却液温度控制在45℃左右恒温状态，防止电加热管缺水干烧和冷却液沸腾。

其中，冷却液电辅助加热装置29包括电加热管21、电加热筒筒体19、电加热筒筒体固定压板20、进水口管接头18和出水口管接头4；电加热管21设置在电加热筒筒体19内，进水口管接头18设置在电加热筒筒体19的侧面下部或筒体下部较低的位置、出水口管接头4设置在电加热筒筒体19的顶部或侧面上部位置；电加热筒筒体19通过电加热筒筒体固定压板20固定在内燃机底座上。

防爆防漏电保护电源控制箱5内设置有电源开关27、电源指示灯26、漏电保护开关25、熔断器24、加热电源接通指示灯22；使系统可以使用在具有防爆要求的场所。外部电源通过电源开关27、漏电保护开关25和熔断器24连接电加热管21。熔断器24可以在电路短路情况下迅速熔断，起到短路保护作用；漏电保护开关25在加热系统漏电的情况下自动断开电源，能防止操作人员发生触电伤害事故。

具体安装方法如下

第一.在内燃机底座上钻孔，用丝锥绞制螺纹，把冷却液电辅助加热装置出水管4的出水口向上，用固定压板20将冷却液电辅助加热装置29用螺栓固定在内燃机底座上。

第二.在内燃机散热水箱下部出水口与内燃机水泵之间的管道上加装三通接头或焊接接头，形成散热水箱出水三通管16，在三通管后部加装冷却液电辅助加热装置进水管球阀17。

第三.在内燃机水泵出口与机体进水口之间的管道上加装三通接头或焊接接头，形成机体进水三通管7，在三通管前部加装冷却液电辅助加热装置出水管球阀6。

第四.用橡胶软管28将冷却液电辅助加热装置进水管球阀17与冷却液电辅助加热装置进水管18连接。

第五.用橡胶软管28将冷却液电辅助加热装置出水管球阀6与冷却液电辅助加热装置出水管4连接。

第六.用水泵进水连接软管15将散热水箱出水三通管16与水泵进水管14连接。

第七.将防爆防漏电保护电源控制箱5输出导线3与冷却液电辅助加热装置温度控制器2连接，将冷却液电辅助加热装置温度控制器2的出口与电辅助加热装置电加热管21连接。

第八.将电源输入导线1与防爆防漏电保护电源控制箱5输入端连接，电源输入导线1的另一端接入220V交流电源，并将系统可靠接地。

当内燃机需要加热保温时：开启冷却液电辅助加热装置进水管球阀17，开启冷却液电辅助加热装置出水管球阀6，闭合防爆防漏电保护电源控制箱5的电源开关为冷却液电辅助加热装置29供电，电加热管开始加热冷却液。受热后的冷却液密度变低，沿出口位于电辅助加热装置29筒体上部的电辅助加热装置出水管4上升，进入机体进水三通管7内，热冷却液从机体进水三通管7进入内燃机机体水道8、流向气缸盖水道9、经过内燃机回水总管11流回冷却液散热水箱10。冷却液散热水箱10内温度较低的冷却液经过散热水箱出水三通管16和冷却液电辅助加热装置进水管球阀17流向位于电辅助加热装置筒体下部的冷却液电辅助加热装置进水管18，自下部进入冷却液电辅助加热装置29内部，补充加热后上升的冷却液的体积，这样就形成了冷却液依次在“电辅助加热装置29、冷却液电辅助加热装置出水管4、冷却液电辅助加热装置出水管球阀6、机体进水三通管7、机体水道8、气缸盖水道9、内燃机回水总管11、散热水箱10、散热水箱出水三通管16、冷却液电辅助加热装置进水管球阀17、冷却液电辅助加热装置进水管18和电辅助加热装置29”中自然循环。

同时，当安装于电辅助加热装置29的电加热筒侧壁内的冷却液电辅助加热装置温度控制器2检测到冷却液温度达到45℃时，自动断开电加热管的电源，停止加热；当冷却液电辅助加热装置温度控制器2检测到冷却液温度低于45℃时，又自动接通电加热管的供电电路，重新加热冷却液，使整个柴油机循环系统内的冷却液温度始终保持在45℃左右恒温状态。

当内燃机正常运转时，关闭冷却液电辅助加热装置进水管球阀17、关闭冷却液电辅助加热装置出水管球阀6，关闭防爆防漏电保护电源控制箱5电源开关，冷却液电辅助加热装置29停止工作。

内燃机正常运转时冷却液的循环路径为：散热水箱10、散热水箱出水三通管16、水泵进水连接软管15、水泵进水管14、水泵13、水泵出水管12、机油冷却器30、机体进水三通管7、机体水道8、缸盖水道9、内燃机回水总管11、散热水箱10，冷却液不经过电辅助加热装置循环。