ПЗ (1233967), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

4.1.9 Определим удельный эффективный расход топлива b_e , кг/кВт·ч

(4.30)

Подставляем численные значения в формулу (4.30), получим:

.

Построение индикаторной диаграммы

Тепловой расчёт завершается построением индикаторной диаграммы в осях p-V, которая представлена на рисунке 1. Индикаторная диаграмма, изображённая в этих осях, представляет зависимость давления газов в цилиндре от его объёма.

4.1.10 Построение линии процесса наполнения

Процесс наполнения считаем протекающим при постоянном давлении, Линию процесса строим по координатам двух характерных точек: точки 1 и 8.

p₁ = 0.252 Мпа; p₈ = 0,252 МПа; V_1­ = 0.01491 м³; V₈ = 0,00111 м³.

4.1.11 Построение линии процесса сжатия в точках 1-2 описывается уравнением

,

(4.31)

_(2.30)

_{Давление в любой точке политропного сжатия определим по уравнению}

(4.32)

Рассчитанные по уравнению (4.31) промежуточные значения давления на линии процесса политропного сжатия внесём в таблицу 4.1

Таблица 4.1 – Данные для построения политропы сжатия

4.1.12 Построение линии процесса горения

Процессы изохорного (участок 2-3) и изобарного (участок 3-4) горения описываются точками 2, 3 и 4 с соответствующими в них значениями давления и объёма

р₂ = 8,82 МПа; p₃ = 12,35 МПа; p₄ = 12,35 МПа;

V₂ = 0.00111 м ³; V₃ = 0.00111 м ³; V₄ = 0.00156 м ³.

4.1.13 Построение линии процесса расширения

Процесс политропного расширения (участок 4-5) расширения описывается уравнением

(4.33)

Давление в любой точке процесса расширения определим по уравнению

(4.34)

Рассчитанные по уравнению (2.32) промежуточные значения давления на линии процесса политропного расширения внесём в таблицу 4.2

Рисунок 4.2 – Индикаторная диаграмма

Таблица 4.2 – Данные для построения политропы расширения

Построение линии процесса выпуска отработавших газов.

Процесс выпуска отработавших газов описывается точками 5, 6 и 7 с соответствующими величинами давления и объёмов. Давление
p₅ = 0.74 МПа.

Давление в точке 6 , p₆ , МПа определим из уравнения

(4.34)

Подставляем численные значения в формулу (4.34), получим:

p₆ = 0.28 / 1,7 = 0,165 МПа .

Давление p₇ =0,165 МПа, Объём V₅ = 0,01491 м³; V₆ =0,01491 м ³; V₇ =0,00111м³

4.2 Разработка стационарной установки для прогрева тепловозов от тепловой энергии котельной установки 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 прокачивается через системы дизеля. Опыт использования стационарного способа прогрева систем дизеля типа 10Д100, который реализован в ряде локомотивных депо сети железных дорог РФ и СНГ [21], 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.

Необходимость подзарядки аккумуляторной батареи (АБ), 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 емкости АБ.

Учитывая указанные недостатки и особенности прогрева при относительно низких температурах окружающей среды, разработана наиболее эффективная система прогрева.

На рисунке 4.4 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 с 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.

В разработанной системе прогрева полная циркуляции горячей воды через систему блока дизеля и калорифер кабины локомотива обеспечивается за счет 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.

Рисунок 4.4 - Стационарная установка обогрева систем тепловоза ТЭ10МК

Эффективность прогрева, и особенно в зимнее время, также достигается за счет подзарядки АБ 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 расчета 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 магистралей – 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 расположение напорной и сливной магистралей устанавливается на 0,6–0,8 м выше уровня воды в бойлере, а уровень вершины дугообразного сливного отвода 19 устанавливается, как уже отмечалось, на уровне воды в расширительном баке.

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.

Для прогрева рекомендуется выделить специальные участки отстоя с по­зициями (не менее шести), оборудованными устройствами для подвода и отвода горячей воды и разъема 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.

При температуре наружного воздуха ниже минус 10 °С будет наблюдаться загустение (парафинирование) 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.

Схема врезки дисковой заслонки и дополнительных патрубков с перепускными вентилями в систему охлаждения тепловоза ТЭ10МК показана на рисунке 4.5. Прогрев моторного масла, слитого в картер, при температуре воды 60–70 °С и, естественно, всех узлов дизеля будет осуществляться за счет теплопередачи через металлические элементы блока и картера и за счет тепловой энергии, излучаемой от поверхности блока дизеля.

При прогреве дизелей с двухконтурной системой охлаждения требуется полная циркуляции горячей воды не только через блок дизеля, но и через водовоздушые и водомасляный теплообменники, а также водяные секции с правой и левой стороны шахты холодильника.

Эффективность прогрева такой системы достигается за счет установки (врезки) во всасывающем трубопроводе второго контура аналогичного патрубка с дисковой заслонкой и рукояткой с положениями «Открыто», «Закрыто», а также установкой дополнительной перемычки с перепускным вентилем, обеспечивающий слив воды из Действия в моменты прекращения прогрева систем выполняются в следующем порядке: отключают циркуляцию топлива и энергообеспечение от внешнего источника, перекрывают ранее открытые вентили, переводят рукоятки дисковых заслонок в положение «Открыто», производят, при необходимости дозаправку системы водой, отключают центробежный насос и в последнюю очередь отсоединяют гибкие рукава напорной и сливной магистралей.

Характеристики

Список файлов ВКР