содержание .. 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 ..
ОХЛАЖДЕНИЕ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА ДИЗЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА
Почему надо охлаждать наддувочный воздух, говорилось в гл. 2. Значит,
без теплообменника-воздухоохладителя не обойтись. На мощных дизелях,
таких, как 10Д 100, 11Д45, Д49, Д70 и др., наддувочный воздух
охлаждается водой. Водовоздушные теплообменники различаются по
конструкции и эффективности теплопередачи. Но принцип действия их схож.
Рассмотрим принципиальную схему охлаждения наддувочного воздуха на
примере дизеля 11Д45А (рис. 106).
Водяной насос заставляет воду циркулировать внутри трубок
воздухоохладителя, расположенных в шахматном порядке. Снаружи оребрениые
пучки трубок омываются потоком горячего наддувочного воздуха давлением
0,147—0,196 МПа (1,5—2 кгс/см2), поступающего от турбонагнетателя (I
ступень наддува). Наддувочный воздух отдает часть своего тепла воде.
Затем охлажденный наддувочный воздух поступает в центробежный приводной
нагнетатель (II ступень наддува), в котором давление воздуха
дополнительно повышается еще на 0,029—0,049 МПа (0,3—0,5 кгс/см2). Далее
сжатый воздух направляется в цилиндры дизеля. А что с водой? Вода,
охлаждающая наддувочный воздух, в свою очередь охлаждается атмосферным
воздухом в водяных секциях, которые установлены в общем
холодильнике тепловоза. Нетрудно догадаться, что
при таком способе охлаждения наддувочного воздуха несколько
увеличивается общая масса тепловоза. Поэтому конструкторы заинтересованы
в компактном, относительно легком и в то же время эффективном охладителе
наддувочного воздуха. Это тем более важно, что тепло-возостроители
увеличивают мощность тепловозов в одной секции.
Как же упростить задачу и избавиться от водовоздушного холодильника
больших размеров?
Создатели самого мощного в мире пассажирского тепловоза ТЭП75 [один
дизель обладает мощностью 4400 кВт (6000 л. с.)], построенного
Коломенским тепловозостроительным заводом, решили эту важную задачу так.
Они расположили в кузове тепловоза легкие алюминиевые секции особой
конструкции. В этих секциях наддувочный воздух охлаждается не водой, а
непосредственно атмосферным воздухом (прогоняемым вентилятором),
температура которого значительно ниже температуры наддувочного воздуха.
В результате удалось не только снизить массу и уменьшить габариты
теплообменника, но и сократить расход энергии на охлаждение наддувочного
воздуха дизеля. Опытный тепловоз ТЭП75 сейчас проходит испытания.
Вернемся, однако, к обычным тепловозам.
Общее представление о «маршруте» воды, охлаждающей наддувочный воздух и
масло, дает рис. 107. Приводимый от дизеля (условно это показано
штриховой линией) водяной насос нагнетает воду, охлажденную в водяных
секциях, к теплообменнику наддувоч-ного воздуха; охладив этот
нагревшийся при сжатии воздух, вода направляется для охлаждения масла.
Из водомасляного теплообменника она по трубопроводу проходит в водяные
секции холодильника тепловоза. Охлажденная вода снова возвращается к
насосу.
Таким образом, на тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЭП60, ТЭП70,
2ТЭ116 имеется также наряду с первым контуром (см. с. 138) второй
отдельный контур. В первом контуре вода отводит тепло от деталей дизеля,
а во втором контуре — от наддувочного воздуха п горячего масла (если
тепловоз оборудован водомасляным теплообменником). Сама же вода как из
первого, так и второго контура охлаждается в водовоздушных секциях
холодильника тепловоза. Такая водяная система получила название
двухконтурной.
Может возникнуть вопрос: зачем понадобился второй контур? Для того
чтобы поддерживать в нем более низкую, чем в первом контуре, температуру воды (40 — 65°С). Благодаря этому удается понизить температуру наддувочного воздуха и масла, а значит, повысить надежность работы деталей и узлов тепловозных дизелей. Более глубокое охлаждение наддувочного воздуха позволяет, кроме того, улучшить сгорание топлива в цилиндрах и несколько повысить экономичность тепловозных дизелей.
Рис. 106. Схема охлаждения наддувочного воздуха дизеля 11Д45А
Рис. 107. Схема второго контура водяной системы тепловоза
содержание .. 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 ..