Пояснительная записка (1233964), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Основным преимуществом предлагаемого способа прогрева тепловозов, является то, что при его применении уменьшаются выбросы высокотоксичных веществ в атмосферный воздух. Так, при выработке в котельной тепла, необходимогодля поддержания тепловоза в прогретом состоянии, при температуре наружного воздуха минус 15 °С выбросы высокотоксичных веществ уменьшаются по сравнению с самопрогревом: твердых частиц в 226 раз, оксидов азота в 67 раз, окиси углерода в 72000 раз, сернистого ангидрида в 3,2 раза.

2.6 Бортовая установка для прогрева тепловозов от внешнего источника электроэнергии

В системах для поддержания необходимых температур теплоносителей, при неработающем дизеле, предусматривается оборудование тепловоза бортовой установкой, которая работает от промышленной сети переменного тока, напряжением 380В.

В
качестве нагревательных элементов электро-теплообменника предусмотрены электронагреватели типа ТЭН 220В. Подробнее схема бортовой установки, изображена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Схема подключения узлов бортовой установки в водяную и масляную системы дизеля[21]:1 – электротеплообменник; 2 – центробежный насос; 3 – электродвигатель переменного тока; 4,5 – всасывающий и нагнетательный трубопроводы; 6,7,8 – температурные реле; 9 – промежуточный патрубок; 10 – дисковая заслонка; 11 – водомасляный теплообменник; 12 – штатный маслопрокачивающий насос; 13 – водяной насос дизеля; 14 – топливоподогреватель; 15 – секции холодильника; 16 – калорифер; 17 – расширительный бак; 18,19,20,21 – вентили; 22 – гофрированный патрубок

Эффективность прогрева систем дизеля будет существенно зависеть от места включения всасывающего и нагнетательного трубопроводов относительно водяной системы дизеля. Нужно подключить трубопроводы так, чтобы циркуляция нагретой воды осуществлялась по штатной схеме, через водяную полость дизеля. Для этого в нижнем трубопроводе в шахте холодильника, предусматривается включение промежуточного патрубка.

На тепловозе, предназначенном для прогрева систем при длительном отстое, предварительно на холостом ходу работы дизеля, необходимо произвести следующие действия: прогреть систему до температуры 70-75°С, заглушить дизель, слить масло в картер, и затем отключить рубильник аккумуляторной батареи.

После остановки дизеля бортовую установку подключают к электрощиту при помощи гибкого кабеля и внешней силовой розетки. После включения рубильника, в работу приводится центробежный насос бортовой установки, а также обеспечивается питание электронагревателей в автономном режиме и энергообеспечение низковольтной цепи тепловоза.

В системе дизеля вместе с прогревом воды, предусматривается подогрев топлива и дизельного масла. На рисунке 2.7 изображен подогрев топлива, который осуществляется циркуляцией через топливо-подогреватель. Для этого нужно включить электродвигатель штатного топливоподкачивающего насоса.

Рисунок 2.7 – Схема топливной системы дизеля в режиме циркуляции и подогрева топлива [21]: 1 – топливный бак; 2 – топливный насос; 3 – клапан максимального давления; 4 – подпорный клапан; 5 – топливоподогреватель

Путём циркуляции штатным маслопрокачивающим насосом, по контуру «картет – теплообменник – картер», производится подогрев масла. При этом масло будет нагреваться за счёт отбора тепла при его циркуляции через дополнительно установленный в контуре, водомасленный теплообменник. Так же необходимо перекрыть вентиль, который предотвращает проход масла через масляные секции и открыть вентиль для слива масла в картер дизеля.

Подзарядку аккумуляторной батареи, необходимо производить в зависимости от длительности отстоя тепловоза и от ёмкости батареи. Вместе с подогревом воды, топлива и масла, предусмотрен подогрев масла в картере тормозного компрессора. Для этого монтируется электронагреватель типа ТЭН220В (мощностью 1 – 1,5 кВт) на смотровую крышку компрессора, или при необходимости к выпрямленной сети трансформатора на 72В. Поверхностная температура электронагревателя при таком не будет влиять на изменение химических свойств компрессорного масла.

Рисунок 2.8 – Схема масляной системы дизеля в режиме циркуляции и подогрева масла [21]:
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

2.7 Прогрев от работающей дизель-генераторной установки другого тепловоза

Общие особенности перевода тепловоза в режим подогрева и подключения тяговых генераторов, заключается в следующем: 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 от внешнего источника электроэнергии обеспечивается прокрутка. Режим прокрутки прогреваемых дизелей в зависимости от температуры окружающей среды, следует корректировать. Для этого действиями прогревальщика, на тепловозе с работающей дизель-генераторной установкой, меняется частота вращения коленчатого вала дизеля. Это достигает изменение частоты вращения коленчатых валов прокручиваемых дизелей, что отражается на мощности механических потерь дизеля и вспомогательного оборудования.

П
одзарядка аккумуляторной батареи и подогрев топлива обеспечивается по штатным схемам, то есть подзарядка аккумуляторной батареи от цепи вспомогательного генератора, а топливо подогревается за счёт его циркуляции через водо-топливный теплообменник. Для оповещения о снижении температуры воды ниже допустимого уровня в системах подогреваемых (неработающих) дизелей, предусматривается установка звуковых зуммеров и температурных реле. На рисунке 2.9 изображена электрическая схема подключения тяговых генераторов.

Рисунок 2.9 – Принципиальная электрическая схема подключения тяговых генераторов к работающей ДГУ другого тепловоза [21]

Посредством включения пусковой обмотки 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).Для предотвращения короткого замыкания в силовой цепи по другим причинам, предусматривается установка предохранителей на 500 А.

Данный способ прогрева реализуется на различных сериях магистральных и маневровых тепловозах. При прогреве систем маневровых тепловозов соединения силовых цепей предусматриваются путём использования клемм, которые предназначены для подключения генераторов к нагружающему реостату и дополнительно предусматривается установкой в силовой цепи прокрутки коммутирующего аппарата. При этом на прокручиваемых дизелях отключение ТНВД осуществляется аварийной рукояткой остановки дизеля. Соединение цепей прокрутки на магистральных тепловозах осуществляется через коммутирующий аппарат КНИ, предохранители на 500 А и дополнительные кабели. 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.

2.8 Стационарная установка для прогрева тепловозов от тепловой энергии котельных установок депо

Кроме приведенных выше вариантов установок для прогрева тепловозов, существуют системы прогрева на базе использования тепловой энергии котельных установок депо, так называемые системы стационарного прогрева. В данных установках, нагретая паром, химически приготовленная охлаждающая вода, подводится по трубопроводам к тепловозу и принудительно прикачивается через системы дизеля.

При длительных отстоях локомотивов в холодное время года, необходимость подзарядки аккумуляторной батареи, объясняется тем, что при колебании и снижении температуры наружного воздуха происходит снижение плотности электролита, разрушению пластин, что приводит к снижению ёмкости аккумуляторной батареи.

У
читывая особенности прогрева при низких температурах окружающей среды, разработана наиболее эффективная система прогрева для тепловозов с одно- и двухконтурной системами охлаждения дизеля. На рисунке 2.10 изображена схема стационарной установки для прогрева систем дизелей локомотивов.

Рисунок 2.10 – Схема стационарной установки для прогрева систем локомотива [21]:1 – бойлер; 2 – пароводяной теплообменник; 3 – паропровода; 4 – змеевик; 5 – центробежный насос; 6 – электродвигатель переменного тока; 7 – напорная магистраль; 8 – сливная магистраль; 9,10 – гибкие рукова; 11, 12 - соединительный наконечник; 13-18 – вентиля; 20 – ограничительный элемент

В данной системе, через систему блока дизеля и калорифер кабины локомотива, полная циркуляция горячей воды обеспечивается за счёт врезки во всасывающем трубопроводе промежуточного патрубка и рукояткой с фиксированным положением «Открыто» или «Закрыто».

Также эффективность прогрева, особенно в холодное время года, достигается за счёт подзарядки аккумуляторной батареи и энергообеспечения цепей управления локомотива от внешнего источника. При этом, в качестве источника электроэнергии рекомендуется использовать трансформатор с выпрямительным блоком мощностью 2–2,2 кВт, а для подключения к внешнему источнику рекомендуется использовать штатные розетки.

Циркуляция дизельного топлива предусматривается через водотопливный теплообменник по штатной схеме. Это исключает загустение дизельного топлива, при температуре наружного воздуха минус 10°С.

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 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.

Характеристики

Список файлов ВКР