Водяная система
Назначение. Водяная система служит для отвода и рассеивания в атмосферу избыточной теплоты от неподвижных деталей рабочего механизма (гильз и крышек цилиндров), а также от выпускных коллекторов дизеля во избежание их чрезмерного нагрева. Вода охлаждает эти детали дизеля при помощи его внутренней системы охлаждения (см. гл. 5) и переносит теплоту в охлаждающие устройства (радиаторы), где она передается атмосферному воздуху. Таким образом, водяная система должна быть замкнутой. Циркуляцию воды в ней обеспечивает водяной насос.
На ряде тепловозов водяная система используется для отвода тепла от водомасляного теплообменника (т. е. от масляной системы) и охладителя наддувочного воздуха.
Условия работы водяной системы характеризуются большими количествами тепла, выделяемыми в воду в тепловозных дизелях (см. табл. 6.1).
Температура воды в дизелях должна находиться, как правило, в диапазоне 65-80 °С (максимально до 95 °С — в открытых системах серийных тепловозов). Чтобы в нагретых массивных деталях дизеля не возникали значительные дополнительные напряжения, разность температур воды на выходе из дизеля и входе в него принимается небольшой (А^в = 5-10 °С). Это требует интенсивной циркуляции воды в системе, как следует из уравнения теплового баланса:
где Р„ — количество теплоты, выделяемой в воду в дизеле, кВт (см. табл. 6.1); с„ = 4,187 кДж/(кг-К)-удельная теплоемкость воды; рв == 1000 кг/м3 — плотность воды;
Источник
Водяная система тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М
Надежная работа дизеля и турбокомпрессора обеспечивается водяной системой тепловоза, которая позволяет выравнивать температуру неравномерно нагревающихся деталей, т. е. уменьшать термические напряжения в деталях. Благодаря охлаждению также поддерживается определенная, меняющаяся в узких пределах температура стенок цилиндров дизеля, что способствует поддержанию необходимой консистенции смазочного масла.
Кроме того, водой системы охлаждаются масло и наддувочный воздух для поддержания оптимальных условий смазки и теплового режима ци-линдро-поршневой группы дизеля. Водяная система тепловоза имеет два контура циркуляции. В первом контуре вода охлаждает дизель, во втором — масло и наддувочный воздух. Каждый контур представляет собой водяную систему открытого типа, циркуляционную, принудительную, постоянно заполненную водой. Обе системы выполнены раздельными трубопроводами с объединенным расширительным баком, имеющим вырез в перегородке для сообщения систем. Расширительный бак сообщен с атмосферой.
Водяная система охлаждения дизеля. Система обеспечивает охлаждение дизеля, а также подогрев топлива в топливоподогревателе, обогрев кабины машиниста и подогрев воды в бачке санузла в холодное время года. Циркуляция воды в системе (рис. 59) происходит следующим образом: центробежный водяной насос 29 дизеля засасывает охлажденную воду из радиаторных секций 1 холодильной камеры и под давлением нагнетает ее в полости охлаждения дизеля и турбокомпрессоров. Далее горячая вода поступает на охлаждение в радиаторные секции. Образование паровых и воздушных пробок в системе исключено путем отвода паровоздушной смеси из самых высоких точек системы в расширительный бак через открытый вентиль 8. Пополнение потерь воды из-за парообразования и утечек, а также допустимое разрежение на всасывании водяного насоса обеспечиваются подводом воды от расширительного бака в систему через открытый вентиль 3.
В холодное время года горячая вода через открытый вентиль 26 поступает в секцию отопительно-вентиляционного агрегата 22 для обогрева кабины машиниста, через открытый вентиль 9 — на подогрев топлива в топливо-подогревателе 19, а по трубе с вентилем 4 — на подогрев воды в бачке санузла 6. Из отопительно-вентиляционного агрегата и топливоподогрева-теля вода отводится во всасывающий трубопровод через вентиль 10. Вентили 4, 9, 10 к 26 в летнее время закрывают. На средней секции’ тепловоза ЗТЭ10М бачок санузла с его трубопроводами не устанавливается. Утечки воды через сальники водяных насосов собираются в бачок 32 и отводятся наружу тепловоза (в холодное время года периодически) по трубе с вентилем 33. Для предотвращения замерзания воды в бачке он вварен на трубе главного контура масляной системы.
Температура воды на выходе из дизеля контролируется электроманометрами 16 и 17, установленными на пультах управления обеих секций тепловоза, и должна быть в пределах 65-80 °С, максимально допустимая при высоких температурах наружного воздуха — не более 96 °С. На тепловозах ЗТЭ10М на пульте управления каждой крайней секции устанавливаются электротермометры для контроля работы систем охлаждения дизелей всех трех секций, а на пульте средней секции — только собственной системы.
Схема водяной системы охлаждение дизеля
Водяная система охлаждения наддувочного воздуха и масла дизеля. Циркуляция воды в системе обеспечивается установленным на переднем торце дизеля центробежным водяным насосом 7 (рис. 60). Насос засасывает охлажденную воду из радиаторных секций 17 и нагнетает ее в два воздухоохладителя 3, установленные на дизеле. Охладив наддувочный воздух, вода поступает на охлаждение масла в теплообменник 2. Далее горячая вода идет в радиаторные секции. Система подпитывается от расширительного бака 1 по трубопроводу с вентилем 16. Из самых высоких точек системы паровоздушная смесь отводится в расширительный бак. Температура воды на входе в воздухоохладители контролируется по установленному на щите приборов дизельного помещения капиллярному термометру, расположенному в кармане 12, и должна быть 45-65 °С.
Водяная система тепловоза должна заправляться пресной, кипяченой водой с добавлением антикоррозионной присадки. Заправка производится под давлением через горловины с левой или с правой стороны тепловоза. Водяную систему можно дозаправить ручным насосом 7 (см. рис. 59), открыв вентиль 34.
В холодное время года заправку водяной системы производят горячей водой непосредственно перед пуском дизеля. Это обеспечивает облегчение пуска и предохраняет систему от размораживания. Бачок санузла заправляют водой и опорожняют по трубопроводу с вентилем 2.
Сливают воду из водяной системы через заправочные головки с правой и левой стороны тепловоза при открытых вентилях. Из полостей охлаждения выпускных коллекторов дизеля вода сливается через краны 20 и 27, из топливоподогревателя — через вентиль 28, из отопительно-вентиляционного агрегата — через вентили 23 и 24, из теплообменника и трубопроводов — через вентили 14, 5 и пробку 18 (см. рис. 60).
Для полного слива воды необходимо отвернуть сливные пробки на обоих водяных насосах дизеля и турбокомпрессорах, после чего продуть систему сжатым воздухом через бонки на трубопроводах. В холодное время года воду сливают теплой, но с температурой не выше 40-45 °С во избежание неравномерного охлаждения дизеля. При температуре наружного воздуха ниже 0 °С слив воды необходимо производить быстро с последующей продувкой всей системы сжатым воздухом.
Бак расширительный. Бак обеспечивает пополнение потерь воды из водяной системы тепловоза из-за утечек и парообразования, отвод паровоздушной смеси из системы в атмосферу, возможность увеличения объема воды при нагревании, а также поддержание разрежения на всасывании водяных насосов дизеля в допустимых пределах.
Бак общей вместимостью 336 л герметично сварен из П-образного нижнего, торцовых и верхнего стальных листов толщиной 4 мм. Перегородкой он разделен на две части: для системы охлаждения дизеля вместимостью 230 л и для системы охлаждения наддувочного воздуха и масла 106 л. В нижней части перегородка имеет треугольный вырез для выравнивания уровней воды в обеих частях бака при работе дизеля и для сообщения их при заправке водяной системы. Верхняя часть перегородки имеет шесть отверстий для отвода паровоздушной смеси из системы охлаждения наддувочного воздуха и масла.
Перегородки приваривают для жесткости и имеют вырезы для перетока воды. На отбуртовки внутренних перегородок ложится верхний лист бака и приваривается к ним пробковым швом. К баку по всему периметру приварена рамка с отверстиями в горизонтальной полке для крепления бака к люку холодильной камеры тепловоза через резиновое уплотнение.
От воздействия наружного воздуха бак защищен уложенными на верхнем листе термоизоляционными пакетами из мипоры, закрытыми приваренным к рамке листом. Через штуцера и подпиточные трубы вода из расширительного бака поступает во всасывающие трубопроводы водяных насосов дизеля. Паровоздушная смесь отводится в верхнюю часть бака из системы охлаждения дизеля через штуцер и трубу. По трубопроводам отвода паровоздушной смеси в бак поступает также вода, но расход ее при малой площади проходного сечения трубопроводов незначительный, поэтому теплообмена между обеими системами через общий бак практически нет.
Из бака паровоздушная смесь отводится в атмосферу по отверстиям вваренной между верхним и нижним листами атмосферной трубы. К штуцеру атмосферной трубы подсоединена вестовая труба для отвода избытка воды при заправке системы. Уровень воды в баке определяется по водомерному стеклу, для чего необходимо открыть вентиль. Уровень воды в расширительном баке должен быть не ниже риски «нижний уровень», нанесенной краской на лицевой стороне бака. В верхние листы вварена заправочная горловина, закрытая колпаком с резиновой прокладкой. Внутренние поверхности бака для защиты от коррозии бакелитированы.
На тепловозах последнего выпуска установлен водяной бак вместимостью 450 л. В баке не предусмотрена заправочная горловина, дозаправка водой производится ручным водяным насосом.
Ручной водяной насос. При эксплуатации тепловозов возникает необходимость дозаправки водяной системы водой в местах, где отсутствуют стационарные установки для заправки. На тепловозе установлен ручной водяной насос двустороннего действия. В верхней части корпуса насоса (рис. 61) расположена клапанная коробка, в которой имеются четыре отверстия для установки двух нагнетательных 6, 7 и двух всасывающих клапанов (на рисунке всасывающие клапаны не показаны). Сверху клапанная коробка закрыта крышкой 4, а цилиндр насоса закрыт боковыми крышками 1 и 9. Рабочее пространство Цилиндра между крышками разделяется поршнем 10 на две полости А и Б. Каждая полость каналами связана с одним нагнетательным и одним всасывающим клапанами. Каналы выполнены таким образом, что при создании разрежения в полости связанный с ней нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий открывается и, наоборот, при давлении в полости открывается связанный с ней нагнетательный клапан, а всасывающий закрывается.
Рис 61 Ручной водяной насос 1-крышка, 2-рукоятка, 3-вал насоса, 4-крышка верхняя, 5-седло, 6, 7-клапаны, 8-корпус, 9-крышка, 10-поршень, 11-прилив для крепления, 12-кольца поршневые, 13-тяга, 14-палец, 15-рычаг, 16-пробка сливная, 17-втулка
Насос приводится в действие качанием рукоятки 2, закрепленной на чугунной втулке 17, которая установлена на конце вала 3. В результате качаний движение передается поршню 10 через вал 3, рычаг 15 и тягу 13. При движении поршня в сторону крышки 9 в полости А создается разрежение и связанный с ней нагнетательный клапан 6 закрывается, а всасывающий открывается. Создавшееся разрежение обеспечивает всасывание жидкости в полость А. Одновременно в полости Б создается давление и связанный с ней всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 7 открывается. Через клапан 7 жидкость из полости Б выталкивается в полость В и далее через отверстие Е в трубопровод, соединяющий насос с водяным баком. При движении поршня в сторону крышки жидкость засасывается в полость Б, а из полости А через клапан 6 выталкивается в полость В и далее, как описано выше.
Источник
Маневровые локомотивы
Схемы, устройство и работа водяных систем
Водяная система обеспечивает охлаждение воды дизеля и масла в системах дизеля, а в зимнее время и отопление кабины машиниста, аккумуляторных шкафов и подогрев топлива. На тепловозах, оборудован-
Рис. 119. Схема водяной системы тепловоза ТЭМ2:
/, 60 — баки расширительные; 2 — горловина заливная; 3-трубка переливная; 4, 61 — стекла водомерные; 5, 6, 12, 19, 20, 22, 23, 29, 46, 59, 62, 64, 65 — крапы; 7 — дизель; 8 — электротермометры; 9 — пульт управления; 10 — иасос водяной дизеля; 11 — трубопровод подвода воды К турбокомпрессоруї 13, ЗО, ЗІ. .12, 35, 37, 39, 44, 49, 51, 58 — Вентили; 14 — калорифер; 15 — кран для выпуска воздуха; 16, 41, 56 — пробки для выпуска поілухя; 17, 28 , 43, 4Н, 54 — пробки для слива воды; 18 — батарея для обогрева йог машиниста, 21 — эжектор для отсоса воздуха; 24 воронка, 25, 50 іліііш ипды, прос.ічнпаїощейся через сальник насоса; 26 — слив воды из турбокомпрессора; 27 — слив из поддона турбокомпрессора, ,П кііілмношілпі інчі.і ієні,, 34, 53 — трубы подпиточные; 36-головки соединительные, 38, 40 — секции воздушные охлаждении диимн ‘н’ньїе и іір.іін.іг, 42 секции нодоноздушные охлаждения воды наддувочного воздуха, 45 — воронка, 47 — бачок; 52 — насос водяной наддувочного кои і ура, 55 — термореле, 57 — во ідухоохладитель; 63 — трубка паровоздушная; 66 — бачок подогрева воды рукомойника ных котлами-подогревателями, водяная система позволяет поддерживать требуемую температуру дизеля при длительных стоянках и заглушённом дизеле.
Водяная система тепловозов ТЭМ1 и ТЭМ2 (рис. 119) образуется из водяной полости дизеля, водяного насоса, установленного на дизеле, секций холодильника, расширительного бака и трубопроводов с арматурой. В систему охлаждения дизеля включены также топливоподогрева-тель, калорифер и батарея для обогрева ног машиниста, а на тепловозах ТЭМ2, кроме того, и система охлаждения наддувочного воздуха. Вода в системе циркулирует под действием центробежного водяного насоса 10 дизеля. Из водовоздушных секций 38 и 40 холодильника вода по трубопроводу поступает в канал, отлитый в блоке цилиндров дизеля. Из этого канала внутри блока вода попадает в водяной насос, а оттуда — в вертикальный канал в задней стенке блока цилиндров. Часть воды от водяного насоса по трубопроводу 11 отводится в водяные полости охлаждения турбокомпрессора. Из турбокомпрессора нагретая вода поступает в полость бака, где смешивается с общим потоком воды, охлаждающей дизель. Из вертикального канала вода поступает в нижнюю часть водяного пространства блока, охлаждая при этом менее нагретые нижние части цилиндровых втулок, а затем поднимается наверх и охлаждает верхние нагретые части втулок. Из блока цилиндров через 48 водоперепускных отверстий (по восьми отверстиям вокруг каждого цилиндра) вода поступает для охлаждения крышек цилиндров. Из каждой крышки цилиндров через патрубок вода идет в водяной коллектор, а затем в холодильник.
В зимнее время часть нагретой воды на выходе из водяного коллектора дизеля отводится в калорифер, где она проходит по оребренным трубкам и нагревает прогоняемый вентилятором воздух, а также в батарею для обогрева ног машиниста и в топливоподогреватель.
Система охлаждения наддувочного воздуха тепловозов ТЭМ2 охлаждает нагретый в турбокомпрессоре воздух перед поступлением его в наддувочный коллектор. Система представляет отдельный замкнутый контур и состоит из водяного насоса 52, воздушного охладителя 57, установленного на дизеле, секций холодильника 42, расширительного бачка 60 и трубопроводов с арматурой.
В корпусе охладителя коробчатой формы установлены трубчатые секции радиаторного типа. Охлаждающая вода при помощи водяного насоса 52 подается в охладитель и поднимается внутри трубок, охлаждая омывающий трубки наддувочный воздух, а затем поступает в холодильник. Расширительный бачок системы охлаждения наддувочного воздуха конструктивно объединен с расширительным баком водяной системы дизеля в один общий бак, разделенный перегородкой. Оба бака соединены трубой с вентилем 58, разделяющим системы при обычной работе и сообщающим их при заправке водой. Для заправки системы водой на тепловозе имеется ручной водяной насос, соединенный трубопроводом с расширительным баком.
Водяная система тепловоза ЧМЭЗ (рис. 120,а) состоит из двух самостоятельных систем. Главная система (первый круг циркуляции) предназначена для охлаждения воды дизеля и кожуха турбовоздуходувки. Вспомогательная система (второй круг циркуляции) включает в себя промежуточный холодильник и холодильник масла.
Главная система. Нагретая вода, выходящая из коллектора 2 дизеля 1, поступает по трубопроводу в коллекторы 15 и 20 секций 14 и 19 холодильника главной системы, где охлаждается потоком воздуха, засасываемым ветилятором 12 диаметром 1000 мм. Охлажденная вода снова поступает через коллекторы 16 и 17 в центробежный насос 5, которым нагнетается обратно в двигатель. Перед насосом к трубопроводу присоединена труба 6, соединяющая систему с компенсационными баками 10 »і 23, и труба 27 для заполнения системы водой и слива воды. К выходно-
Рис. 120. Схема водяных систем тепловозов с электрической передачей:
а — ЧМЭЗ; б -ВМЭ1; 1 — дизель; 2-коллектор нагретой воды; 3 — теплообменник водомаслячый; 4 — трубопровод, подводящий охлажденную воду к дизелю; 5. 28, 38 — насосы центробежные водяные; 6, 26, 27, 39 — трубопроводы; 7 — вентилятор вспомогательного холодильника; 8, 25 — коллекторы выходные вспомогательного холодильника; 9, 24 — коллекторы входные вспомогательного холодильника; 10, 23 — баки компенсационные; 1/, 22 — секции водяные вспомогательного холодильника; 12 — вентилятор холодильника (основной); 13 — редуктор гидромеханический; 14, :9- секции водяные холодильника; 15, 20 — коллекторы входные холодильника; 16, 17 — коллекторы выходные холодильника; 18 — насос питательный ручной; 21 — клапан паровоздушный; 30 — воздухоохладитель (холодильник); 31 — обогреватель ступеньки для ног; 32 — калорифер; 33, 29 — топлн-воподогреватели; 34 — рубашки водяные выпускных коллекторов дизеля; 35 — электротермомет)*, 36 — насос водяной вспомогательный; 37 — водяной подогреватель отсеков аккумуляторной батареи; 40 — термореле; 41 — котел-подогреватель му коллектору 2 нагретой воды дизеля присоединен трубопровод, идущий к калориферу 32 в кабине машиниста. Этот трубопровод имеет два ответвления: к обогревателю 31 ступеньки для ног машиниста и к топ-ливоподогревателю 29.
Из обогревателя 31 ступеньки, калорифера 32 и топливоподогрева-теля 29 вода по трубопроводу поступает к всасывающей горловине главного насоса 5 и снова в охлаждающий контур дизеля.
Вспомогательная система включает водомасляный теплообменник 3 масла дизеля и холодильник 30 турбовоздуходувки. Вода этого круга циркуляции охлаждается в особых секциях 11 и 22 холодильника потоком воздуха, засасываемым через секции холодильника осевым вентилятором 7 диаметром 630 мм. Этот вентилятор приводится в действие от электродвигателя. Вода нагнетается центробежным насосом 28 в холодильник 30 турбовоздуходувки, откуда поступает в теплообменник 3. Нагретая вода подается в секции холодильника 11 и 22 и затем снова поступает в насос 28. Перед насосом к трубопроводу присоединена труба 26 от компенсационных баков 10 и 23 и питательная труба 27, общая для главной и вспомогательных систем. Правильную работу системы охлаждения обеспечивают системы измерения, сигнализации и автоматического управления.
Водяная система тепловоза ЧМЭ2 (рис. 121). Дизель охлаждается водой с принудительной циркуляцией, которая осуществляется центробежным насосом 5. Из нижних коллекторных камер 20 холодильников вода нагнетается насосом в водомасляный теплообменник 3, а оттуда — в водяные рубашки блока. Нагретая вода через отверстия в головках цилиндров подается на охлаждение цилиндровых крышек. Из дизеля горячая вода по коллекторной трубе, расположенной вдоль продольной оси дизеля, направляется в верхние коллекторы секций 14 и 19 холодильника, установленных по бокам переднего капота. Здесь вода охлаждается воздухом, засасываемым через спускные жалюзи осевым вентилятором диаметром 1058 мм. Вода в системе пополняется из водяных баков 10 и 23. Баки снабжены воздухоотводящей трубой 45. В зимнее время горячая вода из дизеля (со стороны генератора) может подаваться в калорифер 32 для обогрева кабины, в топливоподогреватель 29, а также для обогрева правого 37 и левого (на рис. 121 не показан) отсеков аккумуляторной батареи.
Между всасывающим и нагнетающим трубопроводами предусмотрен перепуск воды, управляемый термостатом в зависимости от температуры охлаждающей воды. Системы заполняются через трубу 44 при помощи ручного водяного насоса 18. В аварийных случаях можно заправлять воду через воздухоотводящую горловину 46. Для защиты от перегрева воды дизеля предусмотрена система контроля и регулирования, которая состоит из четырех термостатов, двух электропневматических вентилей управления жалюзи и двух датчиков температуры.
Рис 121. Схема водяной системы тепловоза ЧМЭ2:
35 — насос водяной вспомогательный; 36 — водяной подогреватель отсеков аккумуляторной батареи; 42 — стекло водомерное; 43 — редуктор механический (распределительный); 44, 46 — трубопроводы; 4о — горловина воздухоотводящая; 47 — вентиль; 48 — водослив из топлнвоподогревателя; 49 — водослив из системы отопления (остальные обозначения см. на рнс. 120)
Водяная система тепловоза ВМЭ1 (рис. 120,5) состоит из двух контуров — системы охлаждения дизеля и системы охлаждения масла. В нормальных условиях системы разобщены и работают независимо. В аварийных случаях переключением трехходовых кранов системы могут быть сообщены.
Система охлаждения дизеля. Вода в системе циркулирует под действием центробежного насоса 5, установленного в шахте холодильника, с приводом от распределительного редуктора вспомогательных нагрузок. Из насоса вода поступает в рубашки 34 выпускных коллекторов дизеля, а затем в крышки цилиндров и цилиндровые блоки, оттуда снова возвращается в крышки и затем в водяные коллекторы 2. Нагретая вода по трубопроводу поступает в шестнадцать секций 14 холодильника с правой стороны тепловоза, объединенных верхним и нижним коллекторами. Верхний коллектор одновременно играет роль компенсационного бака. Горячая вода поступает в верхний коллектор, делает два оборота по секциям и из верхнего коллектора поступает снова к насосу.
В зимнее время часть нагретой воды из дизеля направляется в калорифер 32 для отопления кабины машиниста, топливоподогреватели 33 и 29, установленные в расходном и главном топливных баках, а также в подогреватель 37 для обогрева аккумуляторной батареи, после чего вода поступает в холодильник. Для контроля за температурой воды имеются два электротермометра 35, показывающие температуру охлажденной воды на входе в дизель и температуру горячей воды на выходе из водяного коллектора дизеля.
Система охлаждения масла. От двух центробежных насосов 38, установленных на дизеле, вода поступает в водомасляные теплообменники 3, установленные с обеих сторон дизеля, а затем по трубопроводу идет в секции 11 холодильника, расположенные с левой стороны тепловоза. Устройство этого холодильника такое же, как и в системе охлаждения дизеля.
На тепловозах ВМЭ1, начиная с № 007 до 036, устанавливали котел-подогреватель 41, предназначенный для поддержания необходимой температуры в системе при неработающем дизеле. Циркуляция воды в системе в этом случае осуществляется центробежным водяным насосом 36 с электрическим приводом. Для того чтобы при длительной работе насоса от аккумуляторной батареи не разряжать батарею, на тепловозах с котлами-подогревателями установлен бензоагрегат, состоящий из одноцилиндрового бензинового двигателя мощностью 5 л. с. и генератора постоянного тока, который питает двигатель топливного насоса. Тепловозы ВМЭ1, начиная с № 037, имеют схему водяной системы так называемого третьего варианта, которая отличается от схемы, представленной на рис. 120, б, отсутствием котла-подогревателя 41 и трубопровода 39.
Для наполнения обеих систем имеется общая заправочная горловина, которая подсоединяется к напорной сети экипировочных устройств. При отсутствии напора система может быть заполнена при помощи ручного насоса 18. Два термореле 40, установленные на выходе воды из дизеля и в картере, предназначены для сигнализации о превышении допустимой температуры воды и масла.
Водяная система тепловоза ТГМЗ (рис. 122, а). Из холодильника вода поступает в приемный патрубок дизеля и попадает на крыльчатку водяного насоса. Нагнетаемая водяным насосом вода поступает в водяную полость моноблоков, охлаждает втулки цилиндров, а затем по перепускным каналам проходит в головки моноблоков и охлаждает днища камер сгорания, впускные и выпускные патрубки. Из головок моноблоков вода поступает на охлаждение выпускных коллекторов. Нагретая вода выходит из каждого моноблока по отдельному патрубку, а затем по общей трубе 2 поступает в холодильник. Компенсационные баки 10 слу-
Рис. 122. Схемы водяных систем тепловозов с гидравлической передачей: и — ТГМЗА; б — ТГМ6А, в — ТГМ1; 1 — секции водяные холодильника: 2, 26, 34, 41, 45. 47, 61, 65 — трубы водяные; 3 — секции водяные вспомогательного холодильника; 4 — теплообменник водомасляный масла гидропередачи; 6 — клапан обратный; 6, 63, 64 — датчики термореле; 7, 25, 31, 36, 39, 42, 44, 48, 58, 59, 60, 66 — вентили; 8, 18 — трубки паровоздушные; 9, 49 — термометры дистанционные; 10 — бак компенсационный; 11 — реле уровня РУС; 12 — горловина заливная; 13 — клапан паровоздушный; 14 — стекло водомерное; 15 — гнезда для ртутных термометров; 16 — холодильник наддувочного воздуха; 17 — турбокомпрессор; 19, 27, 28, 32, 43, 52, 53, 54, 55, 68, 69, 70, 72, 73 — краны; 20 — дизель; 21 — коллектор нагретой воды дизеля; 22 — трубопровод, подводящий охлажденную воду к дизелю; 23 — бак масляный; 24 — теплообменник водомасляный масла дизеля; 29, 35 — краны паровоздушные; 30 — калорифер; 33 — обогреватели ступеиек для ног; 37 — котел обогрева; 38 — насос водяной котла обогрева; 40, 67 — головка соединительные; 46 — топлнвоподогре-ватель; 50, 62 — штуцера для измерения давления воды; 51 — змеевик для подогрева масла гидропередачи; 55 — насос центробежный водяной дизеля; 57 — насос центробежный водяной вспомогательного контура; 70 — змеевик обогрева отсека аккумуляторной батареи жат для отвода воздуха и пара из системы и для компенсации при расширении воды во время нагрева.
В зимнее время параллельно основной системе охлаждения подключают вспомогательный контур с котлом обогрева 37. При работающем дизеле нагретая вода по трубе 47 поступает в топливоподогреватель 46, затем в обогреватели ступенек для ног 33, находящиеся в кабине машиниста. Пройдя последовательно оба обогревателя, вода по трубе 34 направляется в калорифер 30, а затем к всасывающему трубопроводу водяного насоса дизеля. Котел обогрева 37 подключен параллельно трубам 26 и 45, поэтому через него протекает часть нагретой воды, предотвращая размораживание водяной полости в холодное время года.
При неработающем дизеле циркуляция нагретой в котле обогрева воды осуществляется водяным насосом 38, приводимым от электродвигателя. Насос засасывает воду по трубе 41 в котел обогрева, откуда она поступает в трубу с вентилем 36, а затем параллельными потоками в теплообменник 24 масляного бака 23, в обогреватели для ног 33 и калорифер 30; третий поток — через топливоподогреватель 46, трубы 47 и 2 в секции холодильника, через трубу 65, водомасляный теплообменник 4 масла гидропередачи и по трубе 61 в полости дизеля. Обратный клапан 5 обеспечивает требуемое направление потока воды при прогреве. Система заправляется водой (под давлением) через одну из соединительных головок 67, имеющихся на обеих сторонах тепловоза.
Водяная система тепловоза ТГМ6А (рис. 122,6) имеет два контура циркуляции: основной, или «горячий», контур и дополнительный, или «-холодный», контур.
Основной контур. Охлажденная вода центробежным насосом 56 нагнетается в водяную рубашку дизеля и в турбокомпрессор для охлаждения газовой полости. Выходя из дизеля и турбокомпрессора, нагретая вода поступает в секции 1 водяного холодильника основного контура. После холодильников вода проходит в водомасляный теплообменник 4 масла гидропередачи, а оттуда — во всасывающую полость центробежного насоса 56. Дополнительный контур служит для охлаждения наддувочного воздуха и масла дизеля. В холодильник наддувочного воздуха 16 вода нагнетается насосом 57, а затем поступает в теплообменник 24 масла дизеля. Зимой часть воды из дизеля поступает в топливоподогреватель 46, калорифер 30 и обогреватели ступенек 33 в кабине машиниста.
Для контроля температуры воды дизеля установлены дистанционные термометры 9 и 49. Для управления жалюзи холодильника на трубопроводе основного контура установлены датчики 63 и 64 термореле, а на трубопроводе дополнительного контура — три датчика 6 термореле, которые служат для включения жалюзи и вентилятора при работе дизеля на 50 или 100% мощности. Пар из водяной системы отводится с помощью паровоздушных трубок 8 и 18 в компенсационный бак 10. Из бака 10 вода по подпиточным трубам поступает во всасывающие патрубки водяных насосов 56 и 57.
Система охлаждения и подогрева тепловозов ТГМ1 и ТГМ23 (рис. 122,в) состоит из водяных полостей дизеля, центробежного водяного насоса 56, водяных секций холодильника 1, топливоподогревателя 46, котла обогрева 37, змеевиков 51 и 70 для подогрева масла гидропередачи и обогрева аккумуляторной батареи, калорифера 30, компенсационного бака 10 и трубопроводов с арматурой.
При работе дизеля вода из холодильника водяным насосом направляется в нижнюю часть водяных рубашек блоков цилиндров. Охладив цилиндры, вода поднимается вверх через двадцать четыре перепускные трубки, расположенные в верхней части каждого блока, и поступает затем в полости головок блоков, где охлаждает стенки камеры сгорания и гнезда форсунок. Из головок блоков через патрубки вода проходит в водяные рубашки выпускных коллекторов, а оттуда по трубопроводу в секции холодильника.
В зимнее время к водяной системе подключают котел обогрева, теплообменник и калорифер. Для этого краны 19 и 54 открывают. При работающем дизеле часть горячей воды из выпускных коллекторов ответвляется в топливоподогреватель 46. Оттуда часть воды поступает в змеевик подогрева масла гидропередачи, а часть — в калорифер 30, котел обогрева и затем к водяному насосу дизеля. При низкой температуре наружного воздуха часть нагретой воды может перепускаться, минуя холодильник. Для этого необходимо открыть краны 55 и 72. При этом будет обогреваться аккумуляторная батарея.
При неработающем дизеле водяной насос котла обогрева забирает воду через открытый кран 54. Нагретая в котле вода поступает в калорифер, а затем в теплообменник, где подогревает масло и топливо. После теплообменника часть воды поступает в дизель, а часть — в холодильник. Параллельно этой системе вода поступает и в змеевик подогрева масла гидропередачи. Для удаления воздуха из системы имеются краны 29 и 35 и компенсационный бак.
Водяная система тепловозов ТГМ23 отличается от водяной системы ТГМ1 наличием змеевика подогрева реверса, который подключен параллельно змеевику подогрева гидропередачи. Кроме того, вместо топливо-подогревателя установлен змеевик подогрева масла дизеля. В остальном схемы практически не отличаются.
Источник
