Чем охлаждать наддувочный воздух.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 34Следующая ⇒

Почему надо охлаждать наддувочный воздух, говорилось выше. Значит, без теплообменника -воздухоохладителя не обойтись. На мощных дизелях, таких, как 10Д100, 11Д45, Д49, Д70 и др., наддувочный воздух охлаждается водой. Водовоздушные теплообменники различаются по конструкции и эффективности теплопередачи. Но принцип действия их схож. Рассмотрим принципиальную схему охлаждения наддувочного воздуха на примере дизеля 11Д45А (рис. 106).

Рис. 105. Схема охлаждения масла с трубчатым водомасляным теплообменником

Водяной насос заставляет воду циркулировать внутри трубок воздухоохладителя, расположенных в шахматном порядке. Снаружи оребренные пучки трубок омываются потоком горячего наддувочного воздуха давлением 0,147 - 0,196 МПа (1,5—2 кгс/см2), поступающего от турбонагнетателя (I ступень наддува). Наддувочный воздух отдает часть своего тепла воде. Затем охлажденный наддувочный воздух поступает в центробежный приводной нагнетатель (II ступень наддува), в котором давление воздуха дополнительно повышается еще на 0,029—0,049 МПа (0,3—0,5 кгс/см2). Далее сжатый воздух направляется в цилиндры дизеля. А что с водой? Вода, охлаждающая наддувочный воздух, в свою очередь охлаждается атмосферным воздухом в водяных секциях, которые установлены в общем холодильнике тепловоза. Нетрудно догадаться, что при таком способе охлаждения наддувочного воздуха несколько увеличивается общая масса тепловоза. Поэтому конструкторы заинтересованы в компактном, относительно легком и в то же время эффективном охладителе наддувочного воздуха. Это тем более важно, что тепловозостроители увеличивают мощность тепловозов в одной секции.

Рис. 106. Схема охлаждения наддувочного воздуха дизеля 11Д45А

Как же упростить задачу и избавиться от водовоздушного холодильника больших размеров?
Создатели самого мощного в мире пассажирского тепловоза ТЭП75 [один дизель обладает мощностью 4400 кВт (6000 л. с.)], построенного Коломенским тепловозостроительным заводом, решили эту важную задачу так. Они расположили в кузове тепловоза легкие алюминиевые секции особой конструкции. В этих секциях наддувочный воздух охлаждается не водой, а непосредственно атмосферным воздухом (прогоняемым вентилятором), температура которого значительно ниже температуры наддувочного воздуха. В результате удалось не только снизить массу и уменьшить габариты теплообменника, но и сократить расход энергии на охлаждение наддувочного воздуха дизеля. Опытный тепловоз ТЭП75 сейчас проходит испытания. Вернемся, однако, к обычным тепловозам.
Общее представление о «маршруте» воды, охлаждающей наддувочный воздух и масло, дает рис. 107. Приводимый от дизеля (условно это показано штриховой линией) водяной насос нагнетает воду, охлажденную в водяных секциях, к теплообменнику наддувочного воздуха; охладив этот нагревшийся при сжатии воздух, вода направляется для охлаждения масла. Из водомасляного теплообменника она по трубопроводу проходит в водяные секции холодильника тепловоза. Охлажденная вода снова возвращается к насосу.

Рис. 107. Схема второго контура водяной системы тепловоза

Таким образом, на тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЭП60, ТЭП70, 2ТЭ116 имеется также наряду с первым контуром второй отдельный контур. В первом контуре вода отводит тепло от деталей дизеля, а во втором контуре —от наддувочного воздуха и горячего масла (если тепловоз оборудован водомасляным теплообменником).
Сама же вода как из первого, так и второго контура охлаждается в водовоздушных секциях холодильника тепловоза. Такая водяная система получила название двухконтурной.
Может возникнуть вопрос: зачем понадобился второй контур? Для того чтобы поддерживать в нем более низкую, чем в первом контуре, температуру воды (40 — 65°С). Благодаря этому удается понизить температуру наддувочного воздуха и масла, а значит, повысить надежность работы деталей и узлов тепловозных дизелей. Более глубокое охлаждение наддувочного воздуха позволяет, кроме того, улучшить сгорание топлива в цилиндрах и несколько повысить экономичность тепловозных дизелей.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности