Охлаждающие устройства тепловозов

2
План лекции
1. Назначение и элементы охлаждающего устройства.
2. Требования, предъявляемые к охлаждающим устройствам.
3. Классификация охлаждающих устройств.
4. Конструктивные особенности водо- и масловоздушных секций радиаторов.
5. Тепловой расчет радиатора с оребренными поверхностями.

1. Радиаторы.
2. Шахта.
3. Водомасляный теплообменник.
4. Воздушные каналы.
5. Трубопроводы.
6. Устройства регулирования температур жидкости.
3
Назначение и элементы охлаждающего устройства
Охлаждающее устройство предназначено для отвода теплоты от жидкости к атмосферному воздуху.
Элементами охлаждающего устройства являются:

Теплорассеивающую способность при температуре наружного воздуха от - 50 до + 40 °С, при которой возможна реализация номинальной мощности тепловоза.
Минимальные затраты мощности на привод вентилятора.
Минимальные затраты цветных металлов.
Полную автоматизацию работы охлаждающего устройства.
Высокую надежность оборудования.
Требования, предъявляемые к охлаждающим устройствам
4

1. По схеме системы охлаждения.
1.1 Воздушная (вода и масло охлаждаются воздухом).
1.2 Смешанная (вода охлаждается воздухом, а масло – водой).
2. По месту расположения радиаторов.
2.1 Боковое.
2.2 Крышевое.
2.3 Торцевое.
Рис. 1. Место расположения радиаторов:
а - боковое; б - крышевое; в - торцевое
5
Классификация охлаждающих устройств

3. По форме расположения радиаторов.
3.1 Вертикальное.
3.2 V-образное.
3.3 Шатровое.
Рис. 2. Форма расположения радиаторов:
а – вертикальное; б – V-образное; в - шатровое
4. По числу рядов радиаторов.
4.1 Однорядное.
4.2 Двухрядное.
Рис. 3. Число рядов радиаторов:
а – однорядное; б – двухрядное
6

5. По этажности радиаторов.
5.1 Одноэтажное.
5.2 Двухэтажное.
Рис. 4. Этажность радиаторов:
а – одноэтажное; б – двухэтажное
6. По конструкции шахты.
6.1 Каркасная, которая составляет единое целое с кузовом тепловоза.
6.2 Блочная, которая монтируется в кузов вместе со всеми элементами охлаждающего устройства.
7

7. По схеме работы вентиляторов.
7.1 На всасывание.
7.2 На нагнетание.
8. По количеству вентиляторов.
8.1 Один.
8.2 Два.
8.3 Четыре.
8
Рис. 5. Схема работы вентилятора:
а – на всасывание; б – на нагнетание

9. По типу привода вентилятора.
9.1 Механический.
9.2 Гидродинамический.
9.3 Гидростатический.
9.4 Электрический.
10. По способу регулирования жидкости.
10.1 Ручное.
10.2 Дистанционное.
10.3 Автоматический.
9

Конструктивные особенности водо- и масловоздушных секций радиаторов
10
Рис. 6. Система охлаждения теплоносителей дизеля
Рис. 7. Водовоздушные секции радиатора:
1 - боковой щиток; 2 – усилительная доска;
3 – коллектор; 4 – охлаждающая трубка;
5 – трубная коробка; 6 – ободок;
7 – охлаждающая пластина; 8 - пруток

Таблица 1 - Характеристики водо- и масловоздушных секций радиаторов

Продолжение таблицы 1

Тепловой расчет радиатора с оребренными поверхностями
Коэффициент теплопередачи, отнесенный у наружной поверхности, омываемой воздухом
(1)
Уравнение теплопередачи
(2)
Уравнение теплового баланса
(3)
Обобщенное критериальное уравнение
(4)

Средний температурный напор
(5)
Число секций
(6)
Потери напора воздуха и охлаждаемой жидкости в пределах секции
(7)
Приведенный коэффициент сопротивления секции при неизотермическом течении воздуха или жидкости
(8)
Гидравлическое сопротивление водовоздушных секций
(9)

Рис. 8. Водомасляный теплообменник
1,7 – трубные доски нижняя и верхняя;
2 – кронштейн; 3,5,13 – корпуса нижний, верхний и средний; 4 – патрубок выхода масла; 6,12,16 – резиновые уплотнительные кольца; 8,19 – крышки верхняя и нижняя; 9 – трубка;
10 – резиновое уплотнение; 11 – штуцер для выпуска паровоздушной смеси;
14 – перегородка; 15 – рубашка;
17 – промежуточное стальное кольцо;
18 – штуцер для слива воды
Конструктивные особенности водомасляного теплообменника

Таблица 2 - Характеристики водомасляных теплообменников