ТО-1 системы охлаждения. Уход за системой охлаждения. Порядок полного слива воды.
Ø Уход за системой охлаждения
(2ТЭ-10) Без искусственного охлаждения нельзя обеспечить надежность работы дизеля. Во время его работы отдельные детали нагреваются крайне неравномерно. Жидкость, применяемая для охлаждения дизеля, должна обеспечить выравнивание температур, уменьшение их разности, а следовательно, уменьшение термических напряжений.
Охлаждение уменьшает температуру камер сгорания, что способ ствует повышению коэффициента наполнения. Охлаждение позволяет поддерживать температуру стенок в узко меняющихся пределах, что способствует правильной консистенции смазочного масла. С повышением температуры ухудшаются механические свойства металлов.
При приемке тепловоза проверяют уровень воды в расширительном баке системы охлаждения дизеля; уровень должен быть не ниже 50 мм от нижней гайки водомерного стекла при выезде из депо. Добавлять холодную воду можно после снижения температуры воды в системе охлаждения до 40—50° С. Для контроля правильности показаний водомерного стекла открывают спускной кран, выпускают немного воды из стекла и снова закрывают кран. Уровень воды в стекле после этого не должен изменяться.
Неисправностью системы водяного охлаждения дизеля является течь воды. Резкие и частые изменения температуры охлаждающей воды вызывают расстройства в уплотнениях системы охлаждения. Особенно опасен перегрев воды, при котором портятся резиновые прокладки. Дизели с наружными резиновыми уплотнениями могут иметь незначительные подтекания воды по этим уплотнениям. В это время не следует предпринимать никаких действий до полного прогрева дизеля.
Водяные насосы, имеющие сальниковую набивку, могут иметь просачивание до 6 капель воды в минуту при остановленном дизеле, а при работе дизеля из сальника должно просачиваться 30 — 100 капель в ми нуту (ЧМЭ3 10 капель в минуту, сальник Гетца). При необходимости подтягивают или отпускают сальник. Однако чрезмерная затяжка сальниковой набивки приводит к сильному перегреву втулки и ее заклиниванию. Это вызывает утечку воды между втулкой и валом.
Иногда бывают случаи ослабления и проворота колеса водяного насоса на валу. Вода в системе охлаждения при этом быстро перегревается, несмотря на работу вентилятора холодильника. Такую неисправность обнаруживают проверкой на ощупь нагревания трубопроводадо и после холодильника. Остановка приведет к ее дальнейшему перегреву и даже к выбрасыванию в атмосферу. В таких условиях следует открыть все люки, двери дизельного, помещения и жалюзи шахты холодильника для ускорения охлаждения.
Для охлаждения дизеля применяют конденсат или пресную кипя ченую отстоявшуюся воду, без механических примесей с добавлением к ней специальных антикоррозионных присадок. Поддержание температуры воды в процессе эксплуатации в допустимых пределах является необходимым условием нормальной работы дизеля.
Дизель наиболее целесообразно пускать при температуре воды и масла 40—50° С. При температуре воды и масла ниже 20°С их сливают и заправляют систему горячим маслом и водой. Если в зимнее время не требуется держать тепловоз в состоянии готовности к работе, воду из системы охлаждения сливают. Слив воды производят после снижения ее температуры до 40—50° С. Зимой воду сливают быстро, чтобы не допустить ее замерзания.
При температуре воздуха ниже 5° С систему заполняют водой с температурой 40—60° С непосредственно перед пуском. Если система не прогревается, то воду сливают и повторно заправляют водой, подогретой до 40—60° С. После прогрева воду из системы опять сливают и окончательно заправляют ее водой, подогретой до 70° С. Во время заправки системы горячей водой проверяют на ощупь нагрев трубопроводов, секций холодильника, выпускных патрубков, коллекторов и цилиндров дизеля.
Во время работы дизеля контролируют температуру воды на выходе из дизеля 65-80 0 С, а также ее снижение в секциях холодильника. Проверяют работу водяного насоса на слух, потому что в эксплуатации известны случаи порчи подшипников и поломки валов насосов. Во втором контуре 45-65 0 С проверяют капиллярным термометром.
Через каждые 3—4 тыс. км пробега тепловоза (10 суток) при работающем дизеле отбирают воду из нижнего краника водомерного стекла.
Перед остановкой дизеля необходимо снизить температуру воды до 50-70 0 С.
Нагружать дизель после прогрева воды и масла до 40 0 С и выше.
Появление масла в воде свидетельствует о неисправности теплообменника или о пробое газов воду (повышение уровня в расширительном баке) –неисправность уплотнительных колец адаптеров, трещины в гильзе.
Периодически, для контроля качества, охлаждающую воду сдают на анализ в химическую лабораторию депо (1 раз в 10 суток). Отбор воды производят через краник водомерного стекла. Жесткость воды допускается не более 0,2 мг-экв/л.
(ЧМЭ-3) Применяемую в системе охлаждения воду приготавливают в специальном отделении депо из конденсата, полученного в паровых или электрических дистилляторах, к которому добавляют соответствующие присадки. На 1 м3 воды добавляют 350 г каустической соды, 500 г тринатрийфосфата и 4 кг нитрита натрия. Использование каустической соды в качестве присадки способствует уменьшению образования накипи, которая, обладая низкой теплопроводностью, препятствует передаче тепла от нагретых деталей дизеля охлаждающей воде. Кроме того, накипь снижает пропускную способ-ность секций радиатора. Нитрит натрия является антикоррозионной присадкой, а тринатрийфосфат выполняет одновременно антинакипинные и антикоррозионные функции.
Водяную систему тепловоза заправляют горячей водой (температура
80 — 90°С) в количестве 1100 л, подаваемой под давлением через общий для двух контуров трубопровод через шланг, присоединяемый к заправочному рукаву на тепловозе. При заправке вода заполняет трубопроводы основного и вспомогательного контуров. Для удаления воздуха из системы при заправке водой, открывают кран в верхней части корпуса охладителя наддувочного корпуса воздуха и закрывают его после того как вода начнет вытекать из крана. Кроме того, должны быть открыты вентили 400, 401, 403, 404, 405, 406, 409, а кран 402 и вентили 407 и 408 должны быть закрыты. Набор воды ведут до тех пор, пока она не начнет вытекать из сигнальной трубы. Выброс воды и пара через эту трубу во время эксплуатации тепловоза является следствием перегрева воды.
Предусмотрена также заправка водяной системы с помощью ручного водяного насоса. Сравнительно небольшое количество воды в систему можно добавить через заливочную горловину расширительного бака. Контролируют заправку системы водой по водомерному стеклу расширительного бака.
Воду из системы охлаждения сливают перед постановкой тепловоза на плановые ремонты ТР-2 и ТР-3, при необходимости смены воды, забрако-ванной по результатам анализов, а также перед постановкой тепловоза в дли-тельный отстой. Для слива воды открывают вентили 400 и 401, выпуская воду одновременно из двух контуров. Дополнительно открывают краник на охладителе наддувочного воздуха. Кроме того, должны быть открыты вентили 403 — 406. После слива основной массы воды удаляют воду из полостей водяных насосов, водомасляного теплообменника, топливоподогревателя и калорифера, для чего открывают вентили 407 — 409, сливные краники и пробки на обоих насосах и кран на водомасляном теплообменнике.
В процессе эксплуатации тепловоза локомотивная бригада периодически контролирует работу водяной системы, проверяя температуру охлаждающей воды и ее количество в системе, герметичность трубопроводов, работу насосов и вентиляторов. Перед пуском дизеля температура воды должна быть не ниже 20°С, а перед троганием тепловоза с места — не ниже 40°С. На тепловозах последних выпусков установлен термометр, указатель которого находится на пульте управления, а датчик – на коллекторе горячей воды.
Количество воды контролируют по водомерному стеклу расширитель-ного бака. Красная риска на корпусе водомерного стекла указывает предельно допустимый уровень воды в системе. Правильность показаний водомерного стекла проверяют при помощи краника, установленного на стекле. Этот же краник используют для отбора воды на анализ.
При работающем дизеле осматривают водяные насосы, обращая внимание на равномерность их шума и каплепадение воды через сальники Гетца (считается нормальным, если просачивание воды не превышает 10 капель в 1 мин).
Ø Порядок полного слива воды.
(2ТЭ-10) Открыть заглушки и вентили на заправочных трубах обеих систем. После слива основной массы воды, слить остатки воды из топливоподогревателя и калорифера. Отвернуть пробки на водяных насосах, на турбокомпрессорах, на трубе соединяющей левый и правый ряд секций. Открыть краники и пробки на выпускных коллекторах дизеля. Открыть краны для слива воды из воздухоохладителей, водомасляного теплообменника и водяной трубы от водяного насоса 2-го контура к воздухоохладителям (под полом), у теплообменника отвернуть термосифонную трубку. Слить воду из бачка санузла. Разрядить пожарную пенную установку. После слива воды систему продуть сжатым воздухом. После продувки краны и вентили оставить открытыми, а пробки поставить на место. Слить жидкость из дифференциального манометра.
Слив воды производить при температуре не ниже 40-50 0 С.
Слив воды из систем в зимнее время необходимо производить быстро с последующей продувкой системы сжатым воздухом. Для продувки на трубопроводе имеются бонки.
1) Открыть вентили для слива / дозаправки воды и краники на калорифере и теплообменнике.
2) После слива основной массы воды следует открыть вентиль на топливоподогревателе.
3) Отвернуть пробки на выпускных коллекторах дизеля, водяных насосах, бачке сбора просочившейся воды и турбокомпрессорах.
4) Продуть систему сжатым воздухом (примерно 4 кгс/см²) через отвер-стие в специальной бонке.
Вопросы для закрепления материала
1. Рабочая температура воды на выходе из дизеля?
2. Как произвести полный слив воды в зимнее время?
3. Максимально допустимая температура воды?
4. Как включить охлаждение воды на тепловозе?
5. Требования к температурному режиму работы дизеля?
6. Допустимая величина каплепадения на тепловозе ЧМЭ-3?
Дата добавления: 2019-08-30 ; просмотров: 631 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
Водяная система и ее оборудование
Водяная система (рис. 9.8) служит для отвода и рассеивания в окружающую среду тепла от двигателя для обеспечения его нормальной работы в течение длительного времени, независимо от величины его загруженности. Чем уже диапазон температур частей двигателя в рабочих режимах, тем надежнее его работа. Температура воды в дизелях должна поддерживаться в диапазоне 65. 85 «С. Увеличение или понижение температуры по сравнению с нормативной существенно влияет на интенсивность износа трущихся частей механизма двигателя. В процессе поддержания теплового режима двигателя разность температур воды на выходе из дизеля и входе в него должна быть не более 10 «С.
Это условие требует интенсивной циркуляции охлаждающих жидкостей (воды, масла), поэтому устанавливают насосы (масляный и водяной) с высокой подачей. Например, на тепловозах 2ТЭ116 и ТЭП70 подача водяного насоса 80 м3/ч, а масляного — ПО м3/ч (масса масла — 1000 кг). Водяные системы охлаждения подразделяются на открытые и закрытые.
Открытые водяные системы охлаждения применяются при среднетемпературном охлаждении (температура воды на выходе из дизеля 85.90°С).
В закрытых или высокотемпературных водяных системах охлаждения допускаемая температура воды равна 120 «С и выше.
Также водяные системы подразделяются на одно-, двух- и трех-контурные (рис. 9.9).
В одноконтурных водяных системах с воздушно-радиаторным охлаждением горячая вода из дизеля поступает в холодильник, откуда засасывается насосом и нагнетается в дизель для охлаждения цилиндров.
В двухконтурных водяных системах охлаждения есть дополнительный контур циркуляции воды для охлаждения масла и наддувочного воздуха.
В трехконтурных системах в одном независимом контуре охлаждается вода дизеля; в другом — вода, охлаждающая масло дизеля; а третьим независимым контуром воды охлаждается наддувочный воздух.
Трехконтурные водяные системы охлаждения создают наиболее благоприятные условия работы ДВС, однако при этом значительно усложняют конструкцию дизеля и системы охлаждения, снижая надежность тепловоза.
Рис. 9.8. Схема водяной системы дизеля: а — с масляными секциями и расширительным баком; б — с водомасляным теплообменником; 1, 10, 16, 17 — электротермометры; 2, 6, 8, 9 — трубы от воздушных и паровых «пробок»; 3 — расширительный бак; 4 — заправочная горловина; 5, 12, 14, 15, 20, 23, 25, 26, 32 — соединительные трубопроводы; 7 — вентиль; 11, 13 — вентили к калориферам; 19 — воздухоохладитель; 21, 22 — водяные насосы; 27- заправочные и сливные головки; 28, 30, 34- вентили; 29 — терморегулятор управления вентилятором; 31, 33, 36, 38, 39 — радиаторы; 35 — трубопровод; 37 — водомасляный теплообменник
Высокотемпературное охлаждение ДВС является наиболее эффективным направлением по созданию компактных систем с уменьшением затрат мощности на их функционирование. Закрытая водяная система должна иметь повышенное давление, исключающее кипение и образование паровых пробок. Такие системы применяются на тепловозах ТГ16, 2ТЭ116 и др. С увеличением секционной мощности тепловозов переход на закрытые водяные системы охлаждения неизбежен, так как они более эффективны при уменьшенных габаритах, что крайне важно для тепловозостроения.
На рис. 9.10 приведена конструкция центробежного водяного насоса дизеля 14Д40 с подачей 75 м3/ч при напоре 0,35 МПа и
Рис. 9.9. Схемы водяных систем тепловозных дизелей: а — трехконтурная; б — двухконтурная; в — одноконтурная; ВО — воздухоохладитель; Д — дизель; Ш, Н2, НЗ — водяной насос; ВМТ — водомасляный теплообменник; ВВР — водовоздушный радиатор
Рис. 9.10. Насос водяной: 1 — колесо; 2 — вал; 3 — болт; 4 — замок; 5, 14, 24 — фланцы; 6 — пробка; 7 — улитка; 8 — пружина; 9 — прокладка; 10, 11, 28 — втулки; 12 — обойма; 13, 21, 27 — кольца; 15- гайка; 16- шпонка; 17 — зубчатое колесо; 18, 22- шарикоподшипники; 19 — распорная втулка; 20 — кронштейн; 23 — отбойник; 25 — уплотнение; 26 — корпус; а, б — каналы; Ъ — зазор
п = 750 об/мин; на тепловозе запас воды 950 кг. Колесо 7 установлено на конус вала 2 и закреплено болтом 3, застопоренным пластинчатым замком 4. Опорами вала служат шарикоподшипники 18 и 22. На цилиндрическом конце вала, на шпонке 16, установлено приводное зубчатое колесо 17, которое вместе с шарикоподшипниками, распорной втулкой 19, лабиринтовым уплотнением 25 и отбойником 23, закреплено на валу гайкой 15.
Основными неисправностями центробежных водяных насосов являются: изломы валов; трещины и ослабление рабочего колеса на валу; снижение подачи и уменьшение давления нагнетания воды вследствие увеличения радиальных зазоров между корпусом и рабочим колесом; износ втулки или вала, сопрягающихся с сальниковым уплотнением; трещины в корпусе; износ и повреждение подшипников.
При техническом обслуживании и текущем ремонте ТР-1 прослушивают насос при работающем дизеле — посторонний шум свидетельствует о ненормальной работе, осматривают доступные части насосов и их приводов и убеждаются в надежности их крепления, проверяют частоту каплепадения — при частоте вращения
Рис. 9.11. Схемы размещения радиаторов на тепловозах: а -2ТЭ10В (Л); б — ТЭП60; в — 2ТЭП6; г — ТГ16; ТЭП70; д — ТЭ109 (стрелками показано течение охлаждающего воздуха); 1, 6 — поворотные жалюзи; 2 — секции радиаторов нормальной длины; 3 — секция радиатора укороченная; 4 — вентиляторное колесо; 5 — диффузор; 7, 8 — горизонтальные и наклонные листы шахты холодильника; 9 — коллектор; 10 — карданный вал; 11 — редуктор; 12 — гидростатический мотор; 13 — электропривод вентилятора
коленчатого вала 400 об/мин должно быть не более 20 капель в минуту через текстолитовое уплотнение.
При проведении ТР-2 снимают всасывающую головку для обследования крепления и прочности посадки крыльчатки на валу; при ТР-3 и КР — насосы снимают, разбирают, ремонтируют и испытывают на стендах.
Охлаждающие устройства тепловоза занимают часть кузова тепловоза, называемую холодильной камерой или шахтой холодильника. Они состоят из секций радиатора, коллекторов, вентилятора и его привода, жалюзи и системы управления жалюзи. Схемы размещения радиаторов в кузове представлены на рис. 9.11. На тепловозах применяются вентиляторы с механическим, электрическим и гидростатическим приводом.
Рис. 9.12. Водовоздушная секция радиатора: а — общий вид; б — сечение трубки; 1,7 — плоскоовальные трубки; 2- нижняя (верхняя) коробка; 3 — стальной коллектор; 4 — отверстия для воды; 5 — отверстия для шпилек; 6 — медная пластина; 8 — пластины оребрения; 1 — длина радиатора; 1Р — активная длина радиатора
Система управления открытием и закрытием жалюзи регулирует величину потока охлаждающего воздуха в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Секции радиаторов представляют собой часть общего радиатора и применяются нормальной и укороченной длины. Секция радиатора (рис. 9.12) — это многотрубный теплообменник, состоящий из двух пакетов тонкостенных плоскоовальных трубок из латуни марки Л96 (томпак). Общее число трубок 76, из них 68 — рабочие, а 8 — глухие, обеспечивающие жесткость секции. Каждый пакет трубок имеет общие ребра из пластин медной фольги, толщиной 0,1 мм с шагом 2,3 мм, припаянные к трубкам и предназначенные для увеличения плоскости охлаждения воздухом.
На современных тепловозах секции радиаторов применяются в основном для охлаждения воды, дизеля или воды, охлаждающей наддувочный воздух и масло дизеля. Такая система значительно повысила надежность тепловоза, так как применявшиеся ранее воздушно-масляные секции быстро засорялись, плохо поддавались промывке и не обеспечивали надежного охлаждения масла дизеля.
Водомасляные теплообменники устанавливаются на всех выпускаемых современных тепловозах. Они представляют собой кожухотрубные теплообменники, в которых одна жидкость (вода) протекает по трубкам, а другая (масло) омывает их снаружи, заполняя кожух. На рис. 9.13 представлен теплообменник с разъемным кожухом. Водомасляные теплообменники других тепловозов устроены, в принципе, так же. Они
Рис. 9.13. Водомасляный теплообменник тепловоза 2ТЭ10В:
I — пучок (955 шт.) медных трубок; 2, 17, 18 — патрубки выходящего масла; 3 — выход воды; 4, 13 — патрубки входа и выхода охлаждающей воды; 5, 15 — крышки теплообменника; 6, 12 — патрубки для входа масла; 7, 8, 9 — верхний, средний и нижний кожухи корпуса теплообменника; 10 — сегментные перегородки;
II — рубашка перегородок; 14 — вход воды; 16 — сальниковое уплотнение;
19 — резиновые кольца могут отличаться числом и длиной трубок, числом ходов масла и т.п. В теплообменниках тепловозов 2ТЭ116 и ТЭП70 применены трубки, имеющие наружное поперечно-винтовое оребрение, увеличивающее поверхность теплообмена со стороны масла. Оребрение создается путем накатки. Недостаток такой конструкции — трудность очистки масляной полости от загрязнений.
Воздухоохладители применяются в системах воздухоснабжения дизеля. Они представляют собой водовоздушные трубчатые теплообменники, в которых по трубкам протекает вода из системы охлаждения, а пространство между ними омывается воздухом.
Рис. 9.14. Охладитель наддувочного воздуха: 1 — водяной патрубок; 2, 7- передняя и задняя крышки; 3 — трубная доска; 4 — латунная трубка; 5 — банка; 6 — боковой лист; 8 — рамка; 9 — перегородка
В настоящее время продолжается поиск наиболее рациональной конструкции (малогабаритной и высокоэффективной) воздухоохладителя, но принципиального отличия от представленной на рис. 9.14 между ними нет.
В эксплуатации наиболее часто встречающимися неисправностями секций холодильников являются течи из-за обрыва трубок и нарушения пайки у решеток; загрязнение наружных поверхностей трубок отложениями грязи и пыли, а внутренних — продуктами окисления масла, нагаром и накипью. У масляного теплообменника наиболее характерными неисправностями являются течь трубок и загрязнение внутренней поверхности. У воздухоохладителей, помимо течи трубок и загрязнения внутренних поверхностей, возникают также трещины сварных швов корпуса и крышек.
При проведении ТО-2 и ТО-3 у секций холодильника проверяют плотность соединений, убеждаются в отсутствии течи масла и воды, контролируют исправность действия и плотность закрытия жалюзи. В летнее время через одно ТО-3 секции холодильника продувают сжатым воздухом. В зимнее время проверяют исправность утеплительных щитов. Теплообменники и воздухоохладители осматривают снаружи и контролируют надежность их крепления. Проверяют состояние трубопроводов воды, масла и воздуха, герметичность их соединений и креплений.
При проведении ТР-1, помимо перечисленных операций, проверяют исправность системы автоматического и ручного регулирования температуры воды и масла. Обнаруженные течи устраняют, при ухудшении функционирования — промывают масляную полость. Для этого маслоохладитель снимают с тепловоза и устанавливают на стенд для промывки охлаждающих секций. Сначала в течение 30 мин трубное пространство промывают раствором (состав раствора: вода температурой 40.60″С; кальцинированная сода — 3.5 %; жидкое стекло — 1 %; хозяйственное мыло — 1 %), затем в течение. 15 мин — горячей водой. После этого последовательно раствором и горячей водой промывают межтрубное пространство.
В локомотивных депо получила распространение технология промывки секций холодильника методом пневмогидроудара без снятия их с тепловоза, которая применяется при текущих ремонтах ТР-1 и ТР-2.
Промывка каждого контура осуществляется отдельно. Для этого перекрываются соответствующие вентили. Из контура, предназначенного к промывке, сливается вода. Средняя секция соответствующего контура снимается, а на коллекторы (верхний и нижний) устанавливают патрубки с рукавами. Один рукав подключают в воздушной сети депо через пробковый кран, а другой, соединенный с верхним коллектором, соединяют с трубой для слива воды.
Затем контур заполняют горячей водой (40.60°С). Заполнение считается законченным при появлении воды из рукава верхнего коллектора. Вентиль заправки перекрывают. Подачу воздуха производят импульсами по 5. 10 с с интервалами 5.6 с. Общая продолжительность очистки составляет 6.8 мин. При необходимости добавляют воду и операцию очистки повторяют.
При проведении ТР-3 секции холодильника, водомасляный теплообменник, воздухоохладитель снимают с тепловоза, затем промывают, проверяют, нужен ли ремонт, разбирают, ремонтируют, после сборки и ремонта опрессовывают. Отделение по ремонту секций холодильников, теплообменников должно иметь хорошую вентиляцию с местными отсосами на рабочих местах для обеспечения удаления вредных испарений.
Источник