Водяная система

Другое » Дополнительное оборудование дизелей и их вспомогательные системы » Водяная система

Предназначена для отвода тепла от наиболее нагреваемых неподвижных деталей дизеля (втулки и крышки цилиндров). На современных тепловозах, оборудованных водомасляными теплообменниками и охладителями наддувочного воздуха, водяная система используется также для отвода тепла от масла дизеля и наддувочного воздуха. Например, от дизеля тепловоза ТЭП70 за один час его работы с водой отводится 1350 тыс. ккал (1570 кВт) тепла. Не случайно водяную систему часто называют "системой охлаждения дизеля".

Почему для охлаждения используют именно воду, а не воздух, масло или другие жидкости и газы? Хорошо известно, что для охлаждения двигателей мотоциклов, ряда серий легковых автомобилей и даже тракторов широко используется воздух. В чем же дело?

Возможности различных жидкостей и газов отводить тепло от нагретых поверхностей характеризуются теплоемкостью. Под удельной теплоемкостью вещества понимают количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 °С. Из жидкостей (кроме ртути) и газов наибольшая теплоемкость у воды. Если ее удельную теплоемкость считать за 1, то у масла она примерно 0,5, у воздуха — менее 0,25.

И еще одно обстоятельство. Перед пуском в зимнее время дизель надо прогреть, чтобы обеспечить доступ смазки к трущимся поверхностям. На тракторах и легковых автомобилях, имеющих двигатель небольших размеров, его можно прогреть даже с помощью паяльной лампы. Прогреть же тепловозный дизель воздухом чрезвычайно трудно, поэтому все тепловозы, да и другие мощные транспортные средства оборудуются только водяной системой охлаждения.

Водяные системы тепловозных дизелей — замкнутые, циркуляционные. Все они примерно одинаковые, отличаются лишь количеством контуров охлаждающей воды. На тепловозах применяют одно- и двухконтурные водяные системы. Каждый контур включает свои источники тепла, свой циркуляционный водяной насос и свой радиатор (водовоздушный теплообменник).

Также различают открытые и закрытые (высокотемпературные) системы охлаждения. В открытых системах вода через расширительный бак сообщается с атмосферой и ее температура не может превышать 95 — 96°С, так как при нормальных условиях при 100 °С вода кипит. Закрытые системы герметичны и позволяют при наличии избыточного давления повысить температуру воды выше 100°С (105 — 120°С), что дает возможность уменьшить размеры охлаждающей поверхности и, соответственно, массу воздушных радиаторов, в которых охлаждается вода. Однако высокотемпературные водяные системы более сложны по конструкции и требуют дополнительного ухода.

Одноконтурные системы охлаждения по сравнению с двухконтурными имеют меньшую протяженность трубопроводов и, соответственно, меньшее сопротивление проходу воды и лишь один водяной насос. Серьезный недостаток таких систем — сложность раздельного регулирования температуры теплоносителей (воды, масла дизеля и наддувочного воздуха) в одном контуре. Поэтому на современных тепловозах большинства стран мира применяют, в основном, двухконтурные открытые водяные системы дизелей ( 29). Рассмотрим принципиальную схему устройства такой системы.

В контуре 1 циркулирует вода, охлаждающая дизель. Центробежный водяной насос ВН1 нагнетает воду из системы в водяные коллекторы дизеля. Затем она по трубам поступает для охлаждения узлов дизеля, нагревается и по трубопроводу 1 отводится в воздушные радиаторы ВВР1.

Охлажденная в радиаторах ВВР1 вода вновь поступает к насосу ВН1. Слово "охлажденная" здесь надо понимать относительно. Если вода на входе в радиатор имеет температуру 80 — 90°С, то на выходе — 75 — 80°С. Таким образом, разница в температурах "охлажденной" и "нагретой" воды в контурах при работе дизеля на полной мощности составляет всего 5 — 10°С.

Рис 3. Схема двухконтурной водяной системы дизеля:

1 — трубопровод первого контура; 2 — главный вентилятор; 3,4 — трубопроводы контура

Другие публикации:

Масляная система
Хорошо известно, что для безотказной работы и уменьшения износа любой машины или механизма их трущиеся детали надо регулярно смазывать. При достаточном давлении смазки в системе трущиеся поверхности деталей разделены слоем масла и не соприкасаются между собой. Их механическое трение заменяется жидк ...

Определение числа рабочих
Определение числа основных производственных рабочих Определение числа производственных рабочих по участкам и распределение их по профессиям ведется расчетным путем в зависимости от объема работ и фонда рабочего времени рабочего. Состав производственных рабочих используется для расчета общего состав ...

Расчёт штата рабочих ремонтных участков и отделений для пассажирских вагонов
Численность производственных рабочих рассчитывается по годовой программе ремонта вагонов к нормативу численности производственных рабочих на один вагон годовой программы деповского ремонта. Нормативы явочной численности производственных рабочих на один вагон годовой программы деповского ремонта при ...