Водомасляный теплообменник: назначение, устройство и работа.

Водомасляный теплообменник – предназначен для охлаждения дизель-ного масла водой вспомогательного контура.

Рис. 71. Водомасляный теплообменник:

1, 16 - сливные краны; 2, 11 - трубные решетки; 3 - горизонтальная перегородка; 4 - передняя крышка; 5, 7, 10 - фланцы; 6 - шпилька; 8 - латунная трубка; 9 - корпус; 12 - задняя крышка; 13 - стальное кольцо; 14 - резиновое кольцо; 15 - сегментообразная перегородка.

· Устройствотеплообменника (Рис. 71). К торцам цилиндрического корпуса 9 приварены фланцы 5 для крепления двух крышек – передней 4 и задней 12. В передней крышке сделаны два отверстия для крепления труб подвода и отвода воды. Снизу к передней крышке 4 приварена труба со сливным краном 1. Полость крышки разделена горизонтальной перегородкой 3 на две части для направления входящего и выходящего потоков воды.

В верхней части корпуса сделаны два отверстия и приварены фланцы, в которые ввернуты шпильки 6 для крепления маслоподводящей и маслоотводящей труб. В нижней части корпуса предусмотрен кран 16 для слива масла. Внутри корпуса размещен трубчатый элемент, состоящий из 150 латунных трубок 8 диаметром 16 мм, двух трубных решеток 2, 11 и 21-ой сегментообразной перегородки 15.

Трубки установлены в отверстиях трубных решеток, развальцованы и приварены. Переднюю трубную решетку 2 закрепляют между фланцами крышки и корпуса, для чего последние имеют специальные расточки. Уплотнение решетки с двух сторон обеспечивается паронитовыми прокладками. Задняя решетка 11 в корпусе не закрепляется и может перемещаться при температурном изменении длины трубчатого элемента. Уплотнение между фланцем 5 и крышкой 12 обеспечивается двумя резиновыми 14 и одним стальным 13 кольцами.

Для крепления теплообменника к левому наклонному листу блока цилиндров приваривают плиты, к которым при помощи шпилек крепят два кронштейна. Сверху к кронштейнам шарнирно прикрепляют хомуты из стальной ленты, заканчивающиеся стержнями с резьбой. При помощи гаек хомуты стягивают с кронштейнами.

· Работа теплообменника. Масло поступает в теплообменник через отверстие во фланце 7, заполняет пространство между трубками и проходит к отверстию во фланце 10, причем перегородки 15 удлиняют его путь, постоянно меняя направление движения масла. Так как масло омывает трубки 8, по которым циркулирует менее нагретая вода вспомогательного контура, то оно (масло), отдавая часть тепла воде, охлаждается перед поступлением в коллекторы. Охлаждающая вода входит в переднюю крышку 4 через нижнее отверстие, проходит по 75-ти трубкам, в задней крышке меняет направление движения и возвращается по другим 75-ти трубкам в верхнюю полость передней крышки, откуда идет в секции холодильника.

 

 

Тема 20. Водяная система

 

Тема 3.18. Система охлаждения и обогрева.

1. Охлаждающая вода дизелей и требования к ней.

Система охлаждения двигателей (тепловозов, дизель-поездов, автомотрис, и рельсовых автобусов) предназначена – для восприятия и отвода теплового потока от деталей и узлов двигателя, перегрев которых может вызвать серьезные нарушения в работе системы и всего двигателя в целом.

Таблица 1

Перечень охлаждающих жидкостей, допущенных для применения в системах охлаждения дизелей магистральных тепловозов.

 

 

 

 

 

Таблица 1А

Перечень охлаждающих жидкостей, допущенных для применения в системах охлаждения дизелей на маневровых тепловозах, дизель-поездах,

автомотрисах и рельсовых автобусах.

 

Эффективность системы охлаждения во многом определяется физическими и химическими свойствами охлаждающей жидкости, которая должна удовлетворять ряду определенных требований:

Ø охлаждающая жидкость не должна разрушать материалы, с которыми она соприкасается;

Ø не должна образовывать накипь и другие отложения на внутренних поверхностях системы;

Ø отвечать требованиям экологической и пожаробезопасности;

Ø обладать высокой физической стабильностью;

Ø быть доступной и простой в изготовлении, хранении и транспортировке.

Применение охлаждающей жидкости надлежащего качества позволяет обеспечивать продолжительную защиту системы охлаждения от коррозионно- кавитационных разрушений, накипеобразования и шламоотложения.

· Применяемую в системе охлаждения воду приготавливают в специальном отделении депо из конденсата, полученного в паровых или электрических дис-тилляторах, к которому добавляют соответствующие присадки. На 1 м³ воды добавляют 350 г каустической соды, 500 г тринатрийфосфата и 4 кг нитрита натрия. Использование каустической соды в качестве присадки способствует уменьшению образования накипи, которая обладая низкой теплопроводностью, препятствовала бы передаче тепла от нагретых деталей дизеля охлаждающей воде. Кроме того, накипь снижает пропускную способность секций радиатора. Нитрит натрия является антикоррозионной присадкой, а тринатрийфосфат выполняет одновременно антинакипинные и антикоррозионные функции.

Ø Приготовление охлаждающей жидкости производится в емкости №2 следующим образом:

- Из емкости №1 исходная вода перекачивается в емкость №2. К замеренному объему воды в емкости №2 прибавляют рассчитанное на этот объем количество противокоррозионных присадок.

- Противокоррозионные присадки вводятся в емкость №2 в виде растворов, для этого они предварительно растворяются раздельно в небольших емкостях и перед вводом в бак профильтровываются через не ворсистую ткань. Химикаты вводятся в любой последовательности.

- После ввода в емкость №2 противокоррозионных присадок производится нагрев охлаждающей жидкости до температуры (плюс) + 40-50°С и перемешивание при помощи механической мешалки в течение 10-15 минут до получения однородного раствора.

Ø В целях экономного расходования противокоррозионных присадок:

- охлаждающая жидкость из водяной системы при постановке тепловоза на ремонт и удовлетворения предъявляемых к охлаждающей жидкости требований по жесткости и содержанию хлоридов собирается в емкость №4 для повторного использования.

- Из емкости №4 после фильтрации охлаждающую перекачивают в емкость №2.

- В случае необходимости к ней добавляют недостающие компоненты противокоррозионных присадок или она разбавляется водой из емкости №1 до получения качества, удовлетворяющего требованиям, согласно нормам содержания компонентов антикоррозионных присадок в свежеприготовленной жидкости.

Водяную систему тепловоза ЧМЭ3 заправляют - горячей водой (температура 80-90°С) в количестве 1100 л, подаваемой под давлением через общий для двух контуров трубопровод 42 (см. рис. 72).

При заправке водой для удаления воздуха из системы открывают кран в верхней части корпуса охладителя наддувочного воздуха и закрывают его при вытекании воды из крана. Кроме того, должны быть открыты вентили 400, 401, 403, 404, 405, 406, 409, а кран 402 и вентили 407 и 408 должны быть закрыты. Набор воды ведут до тех пор, пока она не начнет вытекать из сигнальной трубы 32. Выброс воды и пара через эту трубу во время эксплуатации тепловоза является следствием перегрева воды.

Воду из системы охлаждения сливают:

Ø перед постановкой тепловоза на плановые ремонты ТР-2 и ТР-3;

Ø при необходимости смены воды, забракованной по результатам анализов;

Ø перед постановкой тепловоза в длительный отстой.

Для слива воды открывают вентили 400 и 401, выпуская воду одновременно из двух контуров. Дополнительно открывают краник на охладителе наддувочного воздуха. Кроме того, должны быть открыты вентили 403-406. После слива основной массы воды удаляют воду из полостей водяных насосов, водомасляного теплообменника, топливоподогревателя и калорифера, для чего открывают вентили 407-409, сливные краники и пробки на обоих насосах и кран на водомасляном теплообменнике.

В процессе эксплуатации тепловоза – локомотивная бригада периодически контролирует работу водяной системы, проверяя температуру охлаждаю-щей воды и ее количество в системе, герметичность трубопроводов, работу насосов и вентиляторов.

Перед пуском дизеля температура воды должна быть не ниже 20°С, а перед троганием тепловоза с места – не ниже 40°С. На новых тепловозах установлен термометр, указатель которого находится на пульте управления, а датчик – на коллекторе горячей воды.

Количество воды контролируют по водомерному стеклу 27 расширительного бака. (см. рис. 72). Красная риска на корпусе водомерного стекла указывает предельно допустимый уровень воды в системе. Правильность показаний водомерного стекла проверяют при помощи краника, установленного на стекле. Этот же краник используют для отбора воды на анализ.

При работающем дизеле осматривают водяные насосы, обращая внимание на равномерность их шума и каплепадение воды через сальники Гетц (считается нормальным, если просачивание воды не превышает 10 капель в 1 мин.)