3. Маслоохладитель УГП тепловоза ТГМ6А

3. Маслоохладитель УГП тепловоза ТГМ6А

Преимущества охлаждения масла в водомасляных теплообменниках по сравнению с охлаждением в масловоздушных радиаторах особенно заметны на маневровых тепловозах, где время максимальной теплоотдачи от дизеля и гидропередачи не совпадает. Дизель выделяет наибольшее количество теплоты при работе в режиме номинальной мощности, когда скорость движения тепловоза выше 7 км/ч; теплоотдача от гидропередачи при этом сравнительно невелика. Наоборот, при трогании тепловоза и движении при скорости до 5 км/ч тепловыделение в масло гидропередачи возрастает почти в 2 раза по сравнению с режимом номинальной мощности. Мощность же дизеля в таком режиме, а следовательно, и его теплоотдача примерно в 1,5 раза ниже максимальной. Кроме того, у маневровых тепловозов нагрузочный режим силовой установки многократно и резко изменяется, поэтому управление работой охлаждающего устройства при охлаждении воды дизеля и масла гидропередачи в радиаторах нерационально и затруднено.

В случае применения водомасляного теплообмена количество теплоты, отводимой в секциях охлаждающего устройства от воды основного и дополнительного контуров, представляет сумму теплот, выделяемых гидропередачей и дизелем, т. е. является стабильной величиной во всем диапазоне рабочих нагрузок тепловоза, что значительно упрощает управление работой охлаждающего устройства. При такой схеме охлаждения не требуется отдельных устройств для регулирование температуры масла гидропередачи, так как она определяется только температурой охлаждающей воды дизеля и не зависит от температуры наружного воздуха. Упрощение системы управления работой охлаждающего устройства облегчает условия труда локомотивной бригады и повышает надежность тепловоза

Маслоохладитель УГП (рис. 117) состоит из корпуса 3, крышек / и 7 и охлаждающего элемента. Последний собирают .из 428 стальных трубок 15, закрепляемых в трубных досках 9 и 13. Для получения максимальной поверхности теплообмена в ограниченном объеме трубки размещены по «треугольнику» с минимально возможным по условиям изготовления шагом 13 мм. При этом обеспечивается также наибольшая прочность трубных досок, так как при развальцовке трубок эти доски деформируются.

Основным требованием, предъявляемым к маслоохладителю, является обеспечение герметичности поверхностей теплообмена, поскольку попадание воды в масло и наоборот недопустимо. При попадании в масло даже незначительного количества (0,1 % по массе) воды резко усиливается пенообразование, которое ведет к снижению мощности, передаваемой УГП, способствует появлению вредных колебаний в силовой установке, вызывает коррозию деталей гидропередачи, понижает ее производительность и сокращает срок службы вследствие гидравлических ударов. Вода является активным катализатором процесса окисления масла, при котором происходит выпадание из масла отложений в виде

смол, понижается вязкость масла и теряются его смазывающие качества. Кроме того, при окислении масла на рабочих поверхностях подвижных элементов образуется тонкий твердый налет, который разрушающе действует на резиновые уплотнения.

При замасливании водяной полости дизеля, т. е. образовании масляной пленки, плохо проводящей тепло, резко снижается теплоотдача в воду, в связи с чем дизель может перегреваться. Замасливание водяных полостей водовоздушных секций и маслоохладителей УГП и дизеля приводит к снижению эффективности охлаждающего устройства, т. е. увеличению времени работы вентилятора, дополнительному расходу топлива, перегреву воды и масла. Во избежание указанных нарушений концы трубок 15 развальцовывают и заливают в трубных досках иа глубину 5 мм припоем Г10С-40.

Эффективность маслоохладителя оценивается коэффициентом теплоотдачи, представляющим собой количество тепла, передаваемого от масла к воде за 1 ч через 1 м2 поверхности при разности температур между жидкостями в 1 °С. Коэффициент теплоотдачи зависит от скорости движения жидкостей и их вязкостей. В целях интенсификации теплоотдачи омываемая маслом наружная поверхность трубок маслоохладителя в 1,4 раза больше внутренней поверхности, омываемой водой, скорость масла увеличена до

2 м/с, организовано поперечное обтекание маслом трубок. Для этого в охлаждающем элементе установлено 11 перегородок

4, удерживаемых от осевого перемещения распорными трубками — по три с каждой стороны.

Повышение скорости движения масла и воды является основным путем увеличения коэффициента теплоотдачи, кроме того, при большой скорости движения жидкостей уменьшаются отложения и загрязнение поверхностей трубок, что позволяет в эксплуатации реже производить промывки маслоохладителя. Для уменьшения утечек зазоры между корпусом и перегородками составляют

всего 0,4—0,7 мм, кроме того, вдоль наружной поверхности охлаждающего элемента установлено шесть планок, препятствующих обходному (винтовому) движению масла в зазорах.

Коэффициент теплоотдачи маслоохладителя при номинальном режиме работы тепловоза в 16—18 раз выше соответствующего коэффициента водовоздушной секции и в 50 раз — масловоздушной.

В связи с разницей температур воды и масла и значительным диапазоном их изменения (от 15 до 110°С) в маслоохладителе возникают температурные напряжения. Для их компенсации трубная доска 9 сделана подвижной способной перемещаться в сальниковом уплотнении относительно корпуса, предупреждая разрыв соединений от температурных удлинений труб охлаждающего элемента.

Сальниковое уплотнение состоит из двух резиновых колец 10 и промежуточного стального кольца 11 с восьмью радиальными отверстиями диаметром 3 мм. В случае появления утечек воды или масла капли жидкости будут вытекать наружу через эти отверстия. Для устранения утечек нужно равномерно подтянуть гайки болтов, стягивающих фланцы корпуса и крышки 7.

Неподвижной трубной доской 13 охлаждающий элемент наглухо прикреплен к корпусу и крышке 1. Для уплотнения стыков между ними установлены паронитовые прокладки толщиной 3—4 мм. Корпус маслоохладителя изготовлен из стальной трубы; к нему приварены фланцы для присоединения крышек 1 и 7, патрубки для подвода и отвода масла, установочные опоры, ушки 5 для зачаливания маслоохладителя при монтаже и демонтаже, а также кронштейн под фирменную табличку 2, на которой указываются основные характеристики маслоохладителя.

Крышка 1 имеет два патрубка для подвода и отвода воды. Перегородка крышки и резиновая прокладка 12 обеспечивают двухходовое движение воды, при котором она проходит по 214 трубкам нижней части охлаждающего элемента, поворачивается на 180° в крышке 7 и проходит по другим 214 трубкам верхней части.

Петлеобразное движение воды принято с целью увеличения ее скорости в маслоохладителе свыше 1 м/с, а также для упрощения водяного трубопровода и улучшения компановки.

Рабочее положение маслоохладителя вертикальное, что обеспечивает гарантированный слив воды из охлаждающего элемента и не допускает размораживания маслоохладителя при транспортировке тепловоза в зимнее время. На крышке 7 имеется патрубок для отвода пара и воздуха.

В эксплуатации необходимо следить за состоянием сальникового узла и периодически промывать и очищать охлаждающий элемент от накипи и загрязнения.

Рис. 117. Маслоохладитель УГП:
1, 7—крышки, 2—фирменная табличка; 3—корпус; 4— охлаждающий элемент; 5—ушко для зачаливания; £— перегородка; 8—опора; 9—подвижная трубная доска; 10—резиновое кольцо; 11—промежуточное кольцо; 12— прокладка перегородки, 13—неподвижная трубная доска, 14—припой ПОС-40; 15—трубка

содержание .. 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 ..