ХОЛОДИЛЬНИК ТЕПЛОВОЗА ТЕП60
Водомасляний теплообмінник холодильника тепловоза ТЕП60
Охолодження масла водою в теплообміннику порівняно з охолодженням його повітрям в ребристих секціях має суттєві переваги: а) значно підвищується надійність охолоджувального пристрою в цілому через відсутність масловоздушних секцій, часто виходять з ладу, особливо в зимових умовах; б) забезпечується стійкість температури масла незалежно від температури зовнішнього повітря; в) спрощується компоновка секцій на тепловозі і ремонт їх в процесі експлуатації; г) спрощується система прогріву масла, так як теплообмінник при цьому виконує роль маслоподогревателя.
Завдяки зазначеним перевагам водомасляного охолодження отримало виключно широке поширення в зарубіжному тепловозобудуванням. Як правило, на всіх сучасних тепловозах застосовуються тільки водомасляні теплообмінники і як виняток охолодження масла здійснюється в ребристих повітряних секціях.
Конструктори Коломенського тепловозобудівного заводу першими застосували на вітчизняних тепловозах водомасляні теплообмінники (на ТЕ50 - в 1958 р на ТЕП60 - з 1960 р на двох досвідчених тепловозах з гидропередачей ТГП50-в 1962-1963 рр. На ТЕП70- в 1973 р). На експортному тепловозі М62 Ворошиловградського заводу застосований водомасляний теплообмінник тепловоза ТЕП60. Надійна робота теплообмінників Коломенського заводу сприяла значному поширенню охолодження масла дизеля водою і на всіх нових
конструкціях тепловозів воздушномасляние секції, в тому числі і з турбулізаторами, створені ВНИТИ і випускалися Ворошилов-градским заводом, витіснені водомасляного теплообмінниками. Над створенням більш ефективних водомасляного теплообмінників в даний час працюють наукові співробітники МІІТа, ЦНДІ МПС, Брянського інституту і ВНИТИ.
В основу розроблених на Коломенському заводі конструкцій водомасляного холодильників покладені дослідження моделей гладко-трубчастих теплообмінників, виконані ЦНДІ А. І. Криловим, а також розрахункова методика, виконана на підставі зазначених досліджень.
При досить високих швидкостях масла (1,5-1,8 м / с), що омиває зовні трубчастий елемент, а також завдяки усуненню шкідливих перетікань масла вдалося довести коефіцієнт теплопередачі гладкотрубчатих теплообмінників до 850-880 ккал / м2 • год ° С. Швидкість води в трубках теплообмінників становить 1,5-1,8 м / с. Експлуатація теплообмінників тепловозів ТЕП60 (рис. 57) протягом чотирнадцяти років підтвердила їх високу надійність, незначну загрязняемость і простоту обслуговування.
Мал. 57. водомасляного теплообмінник:
1, 6 - задня і передня кришки; 2, 3 - вентилі спускні; 4 - рим-болт; 5 - охолоджуючий елемент; 7- кільце гумове; 8 - кільце проміжне; 9 - перегородка; 10 - ущільнення; 11 - обід; 12 - корпус; 13 - накладка; 14 - трубки мідні
У корпусі теплообмінника 12 зі сталі товщиною 6 мм з двома фланцями по кінцях встановлений охолоджуючий елемент 5. Він складається з 955 мідних трубок 14 діаметром 10x1 мм. Розбивка трубок в пучку виконана по трикутнику, відстань між трубками 3 мм. Кінці трубок закріплені в гратах. Зовні кінці трубок развальцовани і відбортований, з внутрішньої сторони трубки і решітки з'єднані пайкою шляхом почергового занурення решт охолоджуючого
елемента в ванну з розплавленим припоєм ПОССуЗО-2. Дев'ять перегородок 9 направляють потік масла поперек трубного пучка, забезпечуючи оптимальні умови для теплообміну. До циліндричним периметрах перегородок приварені обіддя І, в пази яких закладають ущільнення з гуми 10 марки 7-3465 (ТУ 38.005.204-71). Між барабаном і трубним пучком встановлюють накладки 13 з алюмінію АЛ5, що доводять до мінімуму зазори в поперечному перерізі.
Температурне подовження охолоджуючого елемента компенсується переміщенням його передній частині, де розташований сальниковий вузол II. Він складається з двох кілець 7 з гуми марки 7-3109грБ (б) (ТУ 38.105.376-72) і проміжного кільця 8. Е випадку пропуску води або масла краплі рідини будуть стікати назовні через трьохміліметрового отвори цього кільця. Водяні порожнини передньої 6 і задній 1 кришок ущільнені. Між ребром задньої кришки і трубної дошкою ставлять паронітових прокладку, а між ребром передньої кришки - ущільнення з гуми марки 6331грВ (с) (ТУ 38.105.376-72). Завдяки ребрах в кришках здійснюються три ходу води по теплообміннику і реалізується необхідна її швидкість. Обидві кришки теплообмінника відливалися з алюмінію АЛ5 (ГОСТ 2685-63). Однак у зв'язку зі значним кавітаційним зносом, що вимагає складного ремонту, з тепловоза № 0510 алюмінієві кришки замінені сталевими.
Для видалення повітря служать вентилі 2 і 3, встановлені в верхніх точках теплообмінника.
З огляду на перспективність і переваги водомасляного охолодження для тепловозних дизелів, а також відмінну роботу теплообмінників Коломенського заводу, ВНИТИ і ЦНІДІ розроблений типорозмірний ряд трубчастих водомасляного теплообмінників.
У табл. 9 наведені дані ЦНДІ МПС про теплообмінники кругло-трубчастих без оребрення тепловозів ТЕП60, ТЕ10Л, а також про досвідченого теплообміннику тепловоза ТЕЗ з U-образними сталевими трубками. Дані по ТЕП60 відкориговані.
При порівнянні теплообмінників тепловозів ТЕП60 і ТЕ10Л, однакових по потужності, видно, що теплообмінник ТЕП60 має кращі характеристики.