ДИПЛОМ (1229627), страница 8
Текст из файла (страница 8)
1 – топливный бак; 2 – топливный насос; 3 – клапан максимального давления; 4 – подпорный клапан; 5 – топливоподогреватель
Рисунок 2.14 – Схема топливной системы дизеля в режиме циркуляции и подогрева топлива [2]
Подогрев масла производится путём его циркуляции штатным масло-прокачивающим насосом 2 по контуру «картер – теплообменник – картер». При этом масло будет нагреваться за счёт отбора тепла при его циркуляции через водомасляный теплообменник, дополнительно установленный в контуре (рисунок 2.15). При этом необходимо перекрыть вентиль, предотвращающий проход масла через масляные секции и открыть вентиль для слива масла из секций в картер дизеля.
Подзарядку аккумуляторной батареи рекомендуется производить в зависимости от её ёмкости и длительности отстоя тепловоза. Для подзарядки достаточно включить рубильник АБ (рисунок 2.13).
Наряду с подогревом топлива, воды и масло предусмотрен подогрев масла в картере тормозного компрессора КТ6. Для этого на смотровую крышку компрессора монтируется электронагреватель типа ТЭН на 220 В мощностью 1 – 1,5 кВт и при необходимости к выпрямленной сети трансформатора на 72 В (рисунок 2.13). При таком напряжении поверхностная температура электронагревателя не будет влиять на изменение химических свойств компрессорного масла.
Исходя из опыта оборудования и эксплуатации бортовой установки в локомотивных депо Топки и Омск Западно – Сибирской железной дороги, а также принимая во внимание, что в настоящее время не используется контур охлаждения наддувочного воздуха, рекомендуется:
- блок управления 1200 × 500 × 350 мм разместить в зоне расположения водяной ёмкости и умывальника с использованием штатной двери и некоторой модернизацией системы личной гигиены;
- основные узлы бортовой установки (электротеплообменник, электродвигатель, водяной насос) установить в холодильной камере вместо водяных секций второго контура.
1 – водомасляный теплообменник; 2 – штатный маслопрокачивающий насос; 3 – основной насос; 4 – масляные секции; 5,6 – обратные клапаны; 7,8 – перепускные клапаны; 9,10,11,12 – вентили; – циркуляция масла по контуру «картер – теплообменник – картер»; – циркуляция масла при работе основного насоса
Рисунок 2.15 – Схема масляной системы дизеля в режиме циркуляции и подогрева масла [8]
2.7 Прогрев от работающей дизель-генераторной установки другого тепловоза
Схема подключения тепловозных тяговых генераторов для прогрева систем одного и более дизелей (на примере ТЭМ2) приведена на рисунке 2.1.
Общие особенности подключения тяговых генераторов и перевода тепловоза в режим подогрева заключается в том, что посредством дополнительных кабелей соединяют одноимённые полярности, обеспечивают по штатной схеме возбуждения тягового генератора прокручиваемого дизеля и только после дачи электроэнергии производят отключение ТНВД. С этого момента тяговые генераторы на тепловозах с отключенными ТНВД автоматически переходят в режим электродвигателей постоянного тока и тем самым обеспечивается прокрутка
дизелей от внешнего источника электроэнергии. При этом режим прокрутки прогреваемых дизелей следует корректировать в зависимости от температуры окружающей среды. Для этого, на тепловозе с работающей дизель-генераторной установкой ДГУ, посредствам контроллера машиниста меняетс частота вращения коленчатого вала дизеля. [13]
Р
исунок 2.16 – Принципиальная электрическая схема подключения тяговых генераторов к работающей ДГУ другого тепловоза [10]
Этим достигается изменение частоты вращения коленчатых валов прокручиваемых дизелей, что естественно, отражается на мощности механических потерь дизеля и вспомогательного оборудования. За счёт Рм.с.д и Рм.с.всп корректируется степень теплоотвода в системе дизеля, и тем самым достигается прогрев систем в допустимых уровнях при различных условиях окружающей среды.
Подогрев топлива и подзарядка аккумуляторной батареи обеспечивается по штатным схемам, то есть топливо подогревается за счёт его циркуляции через водо-топливный теплообменник, а подзарядка аккумуляторной батареи от цепи вспомогательного генератора. С целью оповещения о снижении температуры воды ниже допустимого уровня в системах не работающих (подогреваемых) дизелей, предусматривается установка температурных реле АРТ и звуковых зуммеров З. [13]
Посредством включения пусковой обмотки П в якорную цепь тягового генератора прокручиваемого дизеля достигается две цепи: во-первых, пусковая обмотка будет являться сериесной, когда тяговый генератор переходит в режим двигателя; во-вторых, по средством её предотвращается короткое замыкание через цепь якоря прокручиваемого дизеля, в случаях обрыва цепи независимой обмотки возбуждения генератора. Перегрев пусковой обмотки генератора исключается, так как длительный ток при прокрутке не превышает 300 А (сечение пусковой обмотки составляет 180 мм2).
В общем, для предотвращения короткого замыкания в силовой цепи по другим причинам, предусматривается установка предохранителей на 500 А.
Без особых затруднений изложенный способ прогрева реализуется на различных сериях маневровых и магистральных тепловозах. В частности, при прогреве систем дизелей маневровых тепловозов ТЭМ2 соединения силовых цепей предусматривается путём использования клемм, предназначенных для подключения генераторов к нагружающему реостату и дополнительно предусматривается установкой в силовой цепи прокрутки коммутирующего аппарата КНИ (смотри рисунок 2.16). При этом отключение ТНВД на прокручиваемых дизелях осуществляется по средством аварийной рукоятки остановки дизеля. Соединение цепей прокрутки на магистральных тепловозах серии 2ТЭ10М и другие также осуществляется через предохранители на 500 А, коммутирующий аппарат КНИ и дополнительные кабели сечением 75 – 100 мм2. К отличительному моменту следует отнести только то, что ввиду отсутствия на указанных тепловозах внешней розетки, предусматривается подключение кабелей к клеммам силовых цепей тяговых генераторов в удобном месте. [13]
2.8 Стационарная установка для прогрева тепловозов от тепловой энергии котельных установок депо
В последнее время разработаны и опробованы системы прогрева на базе использования тепловой энергии котельных установок депо, так называемые системы стационарного прогрева. В таких установках, химически приготовленная охлаждающая вода, нагретая паром, подводится по трубопроводам к тепловозу и принудительно прикачивается через системы дизеля. Опыт использования стационарного способа прогрева систем дизеля типа 10Д100, который реализован в ряде локомотивных депо сети железных дорог Российской Федерации, показал ряд существенных недостатков, которые особенно просматриваются в зимнее время года. В частности, не обеспечивается полная циркуляции воды через систему блока дизеля, систему калорифера кабины локомотива, а также не предусматривается подогрев топлива и подзарядка аккумуляторной батареи. [12]
Необходимость подзарядки аккумуляторной батареи, и особенно, при длительных отстоях локомотивов в холодное время года, объясняется тем, что при колебании и снижении температуры наружного воздуха происходит снижение плотности электролита, разрушение пластин и, как следствие, это приводит к снижению ёмкости аккумуляторной батареи.
Учитывая указанные недостатки и особенности прогрева при относительно низких температурах окружающей среды, разработана наиболее эффективная система прогрева для тепловозов с одно- и двухконтурной системами охлаждения дизеля.
На рисунке 2.17 показана схема стационарной установки для прогрева систем дизелей локомотивов. Система прогрева состоит: из бойлера 1, пароводяного теплообменника 2, паропровода 3, змеевика 4, центробежного насоса 5, электродвигателя переменного тока 6, напорной 7 и сливной 8 магистралей, гибких рукавов 9, 10 соединительными наконечниками 11, 12, вентилей 13–18 и ограничительного элемента в виде калиброванного отверстия 20. Для поддержания необходимой температуры воды в пределах 75–80 °С и постоянства давления воды в напорной магистрали 7 предусмотрена установка в паропроводе 3 терморегулятора 26 и регулятора давления 28 в трубопроводе сброса воды 27. [12]
В разработанной системе прогрева полная циркуляции горячей воды через систему блока дизеля и калорифер кабины локомотива обеспечивается за счёт установки (врезки) во всасывающем трубопроводе промежуточного патрубка 23 с дисковой заслонкой 24 и рукояткой с фиксированными положениями «Открыто» и «Закрыто», а также предусматривается установка дополнительных патрубков 25, 29 с перепускными вентилями 15, 16. [12]
Эффективность прогрева, и особенно в зимнее время, также достигается за счёт подзарядки аккумуляторной батареи и энергообеспечения цепей управления локомотива от внешнего источника. При этом для подключения к внешнему источнику рекомендуется использовать штатные розетки, а в качестве источника электроэнергии рекомендуется использовать трансформатор с выпрямительным блоком мощностью 2–2,2 кВт из расчёта на один локомотив.
Размещение бойлера 1, пароводяного теплообменника 2 и насоса 5 с электродвигателем 6 рекомендуется в теплоизолированном помещении, а напорной 7 и сливной 8 магистрали – в закрытой теплоизолированной траншее, или на опорах в виде теплотрассы с уклоном 1:200. При этом для обеспечения свободного слива воды в бойлер и для поддержания постоянства уровня воды в системе дизеля, не ниже уровня в расширительном баке локомотива расположения напорной и сливной магистралей устанавливается на 0,6–0,8 м выше уровня воды в бойлере, а уровень вершины дугообразного слива отвода 19 устанавливается, как уже отмечалось, на уровне воды в расширительном баке. [12]
Регулятор давления 28 и ограничительные элементы 20, установленные в патрубках напорной магистрали, предназначены для равномерного распределения циркуляции горячей воды независимо от количества прогреваемых локомотивов, но не более шести единиц.
Р
исунок 2.17 – Схема стационарной установки для прогрева систем локомотива [7]
Для прогрева рекомендуется выделять специальные участки отстоя с позициями (не менее шести), оборудованными устройствами для подвода и отвода горячей воды и разъёма для подключения к внешнему источнику электроэнергии.
Стационарная система прогрева функционирует следующим образом. После самопрогрева систем производится остановка дизеля, подключение цепи управления к внешнему источнику электроэнергии 21, перевода рукоятки дисковой заслонки 24 в положение «Закрыто», подсоединение гибких рукавов 9, 10 к патрубкам 25, 29, открытие вентилей 15–17 и подключение электродвигателя 6 центробежного насоса 5 к цепи переменного тока. С этого момента обеспечивается циркуляция горячей воды по контуру «Бойлер – Пароводяной теплообменник – Дизель – Водяные секции – Бойлер». Параллельно с указанным контуром циркуляции, после штатного водяного насоса 22, горячая вода также будет прокачиваться через калорифер кабины машиниста и водотопливный теплообменник 30. [12]
При температуре наружного воздуха ниже минус 10 °С будет наблюдаться загустение (парафинированное) дизельного топлива. Для исключения такого отрицательного явления и предусматривается циркуляция топлива через водотопливный теплообменник 30 по штатной схеме. При этом отбор энергии для привода топливоподкачивающего насоса 31 обеспечивается от внешнего источника 21, что исключает разрядку аккумуляторной батареи.
Для подзарядки аккумуляторных батарей достаточно включить штатный рубильник аккумуляторной батареи.
Прогрев моторного масла, слитого в картер, при температуре воды 60–70 °С и, естественно, всех узлов дизеля будет осуществляться за счёт теплопередачи через металлические элементы блока и картера и за счёт тепловой энергии, излучаемой от поверхности блока дизеля.
При прогреве дизелей с двухконтурными системами охлаждения требуется полная циркуляция горячей воды не только через блок дизеля, но и через водовоздушные и водомасляные теплообменники, а также водяные секции с правой и левой стороны шахты холодильника.
Эффективность прогрева таких систем, также как и при одноконтурной системе достигается за счёт установки (врезки) во всасывающем трубопроводе второго контура аналогичного патрубка с дисковой заслонкой и рукояткой с положением «Открыто», «Закрыто», а также установкой дополнительной перемычки с перепускным вентилем, обеспечивающей слив воды из водяных секций второго контура.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
