содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

ХОЛОДИЛЬНИК ТЕПЛОВОЗА ТЭП60

Водомасляный теплообменник холодильника тепловоза ТЭП60

 Охлаждение масла водой в теплообменнике по сравнению с охлаждением его воздухом в ребристых секциях имеет существенные преимущества: а) значительно повышается надежность охлаждающего устройства в целом из-за отсутствия масловоздушных секций, часто выходящих из строя, особенно в зимних условиях; б) обеспечивается устойчивость температуры масла независимо от температуры наружного воздуха; в) упрощается компоновка секций на тепловозе и ремонт их в процессе эксплуатации; г) упрощается система прогрева масла, так как теплообменник при этом выполняет роль маслоподогревателя.

Благодаря отмеченным преимуществам водомасляное охлаждение получило исключительно широкое распространение в зарубежном тепловозостроении. Как правило, на всех современных тепловозах применяются только водомасляные теплообменники и как исключение охлаждение масла осуществляется в ребристых воздушных секциях.

Конструкторы Коломенского тепловозостроительного завода первыми применили на отечественных тепловозах водомасляные теплообменники (на ТЭ50 — в 1958 г., на ТЭП60 — с 1960 г., на двух опытных тепловозах с гидропередачей ТГП50—в 1962—1963 гг., на ТЭП70— в 1973 г.). На экспортном тепловозе М62 Ворошиловградского завода применен водомасляный теплообменник тепловоза ТЭП60. Надежная работа теплообменников Коломенского завода способствовала широкому распространению охлаждения масла дизеля водой и на всех новых

конструкциях тепловозов воздушномасляные секции, в том числе и с турбулизаторами, созданные ВНИТИ и выпускавшиеся Ворошилов-градским заводом, вытеснены водомасляными теплообменниками. Над созданием более эффективных водомасляных теплообменников в настоящее время работают научные сотрудники МИИТа, ЦНИИ МПС, Брянского института и ВНИТИ.

В основу разработанных на Коломенском заводе конструкций водомасляных холодильников положены исследования моделей гладко-трубчатых теплообменников, выполненные ЦНИИ А. И. Крыловым, а также расчетная методика, выполненная на основании указанных исследований.

При достаточно высоких скоростях масла (1,5—1,8 м/с), омывающего снаружи трубчатый элемент, а также благодаря устранению вредных перетеканий масла удалось довести коэффициент теплопередачи гладкотрубчатых теплообменников до 850—880 ккал/м2 • ч° С. Скорость воды в трубках теплообменников составляет 1,5—1,8 м/с. Эксплуатация теплообменников тепловозов ТЭП60 (рис. 57) в течение четырнадцати лет подтвердила их высокую надежность, незначительную загрязняемость и простоту обслуживания.

 

Рис. 57. Водомасляный теплообменник:
1, 6 — задняя и передняя крышки; 2, 3 — вентили спускные; 4 — рым-болт; 5 — охлаждающий элемент; 7— кольцо резиновое; 8 — кольцо промежуточное; 9 — перегородка; 10 — уплотнение; 11 — обод; 12 — корпус; 13 — накладка; 14 — трубки медные

В корпусе теплообменника 12 из стали толщиной 6 мм с двумя фланцами по концам установлен охлаждающий элемент 5. Он состоит из 955 медных трубок 14 диаметром 10x1 мм. Разбивка трубок в пучке выполнена по треугольнику, расстояние между трубками 3 мм. Концы трубок закреплены в решетках. Снаружи концы трубок развальцованы и отбортованы, с внутренней стороны трубки и решетки соединены пайкой путем поочередного погружения концов охлаждающего

элемента в ванну с расплавленным припоем ПОССуЗО-2. Девять перегородок 9 направляют поток масла поперек трубного пучка, обеспечивая оптимальные условия для теплообмена. К цилиндрическим периметрам перегородок приварены ободья И, в пазы которых закладывают уплотнения из резины 10 марки 7-3465 (ТУ 38.005.204—71). Между барабаном и трубным пучком устанавливают накладки 13 из алюминия АЛ5, доводящие до минимума зазоры в поперечном сечении.

Температурное удлинение охлаждающего элемента компенсируется перемещением его передней части, где расположен сальниковый узел II. Он состоит из двух колец 7 из резины марки 7-3109грБ (б) (ТУ 38.105.376—72) и промежуточного кольца 8. Е случае пропуска воды или масла капли жидкости будут стекать наружу через трехмиллиметровые отверстия этого кольца. Водяные полости передней 6 и задней 1 крышек уплотнены. Между ребром задней крышки и трубной доской ставят паронитовую прокладку, а между ребром передней крышки — уплотнение из резины марки 6331грВ (с) (ТУ 38.105.376—72). Благодаря ребрам в крышках осуществляются три хода воды по теплообменнику и реализуется требуемая ее скорость. Обе крышки теплообменника отливались из алюминия АЛ5 (ГОСТ 2685—63). Однако в связи со значительным кавитационным износом, требующим сложного ремонта, с тепловоза № 0510 алюминиевые крышки заменены стальными.

Для удаления воздуха служат вентили 2 и 3, установленные в верхних точках теплообменника.

Учитывая перспективность и преимущества водомасляного охлаждения для тепловозных дизелей, а также отличную работу теплообменников Коломенского завода, ВНИТИ и ЦНИДИ разработан типоразмерный ряд трубчатых водомасляных теплообменников.

В табл. 9 приведены данные ЦНИИ МПС о теплообменниках кругло-трубчатых без оребрения тепловозов ТЭП60, ТЭ10Л, а также об опытном теплообменнике тепловоза ТЭЗ с U-образными стальными трубками. Данные по ТЭП60 откорректированы.

При сравнении теплообменников тепловозов ТЭП60 и ТЭ10Л, одинаковых по мощности, видно, что теплообменник ТЭП60 имеет лучшие характеристики.

Таблица 9

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..