Секції холодильників і теплообмінники
Водоповітряні і масловоздушние секції холодильників є пакет трубок, оребрених зовні тонкими пластинами для збільшення поверхні тепловіддачі і, отже, для підвищення ефективності охолодження. Секції холодильників різних тепловозів відрізняються один від одного кількістю, розмірами і розташуванням трубок, застосовуваними матеріалами і конструктивним виконанням окремих елементів. Найпоширенішими є секції, що застосовуються на більшості вітчизняних маневрових і магістральних тепловозів. Вони складаються з (рис. 130) плоскоовальних латунних трубок 1 знапаяними на них мідними пластинами оребрення 2. Робоча довжина трубок 1206 мм, а товщина стінок 0,55 мм. На поверхнях пластин видавлені невеликі горбки, що сприяють завихрення повітря і тим самим збільшують тепловіддачу. Кінці трубок завальцьовані і пропаяни в отворах верхніх і нижніх мідних трубних коробок 7. Для підвищення міцності до трубним коробкам приклепані підсилювальні пластини 8. Трубні коробки припаяні до таких кришок 3 медноцінковим припоєм ПМЦ-54 або латунню Л62. Кришки відливаються зі сталі в оболонкових формах. У кришці кожної секції є по три отвори 4 для проходу рідини і по два отвори 5 для шпильок, якими секції кріпляться до кришок холодильної камери. Між кришкою і коробкою ставлять ущільнювач-ні паронітові прокладки. Секції для охолодження води і масла від-
Мал. 130 Масловоздушная секція холодильника:
1 - трубка, 2 пластини оребрення, 3 - кришка, 4 - отвори для масла, 5 - отвори для шпильок, 6 - припій колектора до трубної коробці; 7-коробка трубна, 8 - пластина підсилювальна
* У тому числі 8 глухих трубок, назіачеііе яких - сприймати теплові деформації і тим самим підвищувати надійність секцій.
відрізняються один від одного кількістю, розташуванням, розмірами перетину трубок і кількістю пластин оребрення (табл. 7). Габарити цих секцій однакові.
Секції імпортних маневрових тепловозів дещо відрізняються від описаних. Так, секція холодильника тепловозів чме2 і ЧМЕЗ складається з 108 трубок, розташованих в шість рядів і об'єднаних в три колонки. Вісім секцій об'єднуються в блок. Робоча довжина трубок 884 мм, ребра трубок - сталевими пластинами. На тепловозах ВМЕ1 верхній колектор холодильника одночасно служить додатковим баком.
Для охолодження масла дизеля і гидропередачи часто застосовують водомасляні теплообмінники (див. Табл. 2). Застосування таких теплообмінників викликано тим, що вони мають ряд переваг в порівнянні з масловоздушнимі секціями. Ці переваги зумовлені насамперед тим, що теплопередача масловоздушних секцій досягає всього лише 20 ккал / (м2 • год • град), водоповітряних секцій - 70 ккал / (м2-год-град) і більш, а водомасляного теплообмінника дорівнює 600-1000 ккал / (м2- ч- град). Тому масло вигідно охолоджувати водою в теплообмінниках, які завдяки дуже високому коефіцієнту теплопередачі виходять досить компактними і, отже, більш зручними, ніж секції, для розміщення на тепловозі. Нагріта в водомасляного теплообменниках вода охолоджується потім в водоповітряних секціях, коефіцієнт теплопередачі яких в 3-4 рази більше, ніж у масловоздушних секцій. Крім того, теплообмінники більш надійні в порівнянні з секціями.
На тепловозах з гидропередачей максимальна тепловіддача від дизеля і передачі не збігається за часом. В цьому випадку охолодження масла гидропередачи водою дизеля дозволяє стабілізувати величину тепловиділення в секціях, спростити управління роботою охолоджувального пристрою і обійтися меншою кількістю секцій, ніж при роздільному охолодженні води і масла.
За принципом дії і основними конструктивними рішеннями водомасляні теплообмінники вітчизняних та імпортних тепловозів однакові. Для прикладу розглянемо теплообмінники тепловозів ТГМЗ і ЧМЕЗ.
На тепловозах ТГМЗ і його модифікаціях теплообмінник призначений для охолодження масла гидропередачи. Усередині корпусу 3 (рис. 131) розміщений закритий передній 2 і задньої 6 кришками охолоджуючий елемент. Він складається з 400 сталевих трубок 8 діаметром 10 / 7,2 мм, об'єднаних в пучок трубними дошками 1 і 5. Для отримання герметичності з'єднання кінці трубок 8 розвальцьовують, отбортовивают і заливають припоєм ПОС-30. Якість закладення трубок перевіряється обпресуванням водою під тиском 8 кгс / см2 протягом 10 хв.
Гаряче масло надходить в маслоохладитель через нижній і відводиться через верхній патрубки 7, приварені до корпусу. Масло омиває трубки 8 зовні. Вода підводиться всередину трубок через нижню А і відводиться через верхню Б порожнини в задній кришці 6. Для підвищення ефективності роботи маслоохладителя потік води має два ходи по трубках, а шлях потоку масла - хвилеподібний. Двохходовий потік води створюється постановкою глухий горизонтальної перегородки в кришці 6, а хвилеподібний потік масла - двадцятьма поперечними перегородками 4 з сегментними зрізами. Поверхня охолодження з боку води дорівнює 11,3 м2, з боку масла - 15 м2. Для попередження температурних напружень передня трубна дошка 1 робиться рухомий. Для ущільнення між корпусом 3 і дошкою I
Рис 131 водомасляного теплообмінники
«--Для охолодження масла гидропередачи (тепловоза ТГМЗ), б - для охолодження масла дизеля (тепловоза ЧМЧЗ), 1, 5 - дошки трубні рухлива і нерухома, 2, 6 - кришки передня і задня, 3 - корпус, 4 - перегородка сегментна , 7 - патрубки для входу і виходу масла, 3 - трубка, Я - сальник, Ю - кільця сальника гумові 11 - кільця, а і Б - порожнини для входу а виходу води
Мал. 132 Охладитель наддувочного повітря:
1 - кришка верхня, 2 - прокладка, 3 секція трубна, 4 - корпус, 5 - кришка нижня є сальник 9, що складається з двох гумових кілець 10 і сталевого проміжного кільця 1 /.
На тепловозах ВМЕ1, чме2, ЧМЕЗ, ТГМ5, ТГМ6 водомасляні теплообмінники служать для охолодження масла дизеля. З рис. 131,6 неважко бачити, що теплообмінник тепловоза ЧМЕЗ не має принципових відмінностей від теплообмінника тепловоза ТГМЗ, але істотно відрізняється від останнього розмірами. Те ж саме можна сказати і про теплообмінники інших тепловозів.
Щоб збільшити заряд повітря і знизити теплонапряженность ци-Ліндрен-поршневої групи, на багатьох дизелях ПД1М, К68310ЕК, 6ЧН21 / 21, 6Д49 охолоджують надувного повітря в спеціальних теплообмінниках, які встановлюють між турбокомпресором або турбоповітродувки і впускним і випускним колекторами дизеля. Охолоджувач наддувочного повітря (рис. 132) має коробчатий корпус 4 і трубні секції 3 радіаторного типу. Зверху і знизу корпус закритий кришками 1 і 5, які утворюють разом з корпусом верхній і нижній колектори охолоджуючої води. Нагріте в турбокомпресорі повітря надходить в корпус охолоджувача і омиває зовнішні поверхні трубок, усередині яких циркулює вода. Потім повітря надходить в колектор дизеля. Для збільшення поверхні охолодження і турбулізації потоку повітря мідні або латунні трубки оребрено або методом накатки, або навивкой спіралі з мідного дроту, а іноді насадкою пластин оребрення по типу секцій холодильника. Охолоджувачі наддувочного повітря зазвичай включають в автономний водяний контур, паралельний системі охолодження дизеля. Охолоджувачі на різних дизелях відрізняються один від одного розмірами, числом і розташуванням трубок, фланцями (патрубками) для з'єднання з турбокомпресором і колектором дизеля.