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

Текст из файла (страница 2)

По способу компоновки устройств холодильники делят на каркасные и блочные. К каркасным относят холодильники, оборудование которых смон­тировано непосредственно на каркасе кузова тепловоза. Такие холодиль­ники применяют на отечественных тепловозах. На некоторых зарубежных тепловозах используют блочные холодильники. Блок холо­дильника состоит из самостоятельного каркаса, на котором смонтированы радиаторы (с коллекторами для подвода и отвода охлаждаемой воды), вен­тиляторы и жалюзи. При монтаже тепловоза блок крепят к его кузову. Преимуществом блочной конструкции является возможность изготовления унифицированных блоков на специализи­рованных предприятиях, а также агре­гатного ремонта, сокращающего простои тепловозов [1].

1. Требования предъявляемые к охлаждающим устройствам

К системам охлаждения дизелей предъявляют следующие основные требования [1]:

- обеспечение теплорассеивающей способности, при которой возможна нормальная реализация номинальной мощности дизеля без ограничений при любых условиях, встречающихся в эксплуатации;

- надежность работы в условиях эксплуатации;

- минимальная затрата мощности на функционирование системы при ее ограниченных габаритных размерах и весе;

- минимальная затрата дефицитных цветных металлов и небольшая стои­мость при изготовлении;

- удобство обслуживания и ремонта;

- полная автоматизация работы.

Основу охлаждающих устройств тепловоза составляют секции радиаторов.

1. Конструкция секций радиаторов

Секции радиаторов нижнего и верхнего ярусов одинаковы по конструкции и отличаются только длиной [2]. Каждая секция рисунок 1.1, представляет собой набор из 68 плоских латунных трубок 7, концы которых вставлены в трубные коробки 2 и припаяны к ним. Восемь крайних трубок 6 по бокам секций являются глухими, они короче остальных и своими концами упираются в усилительные доски 4, прикрепленные заклепками к трубной коробке. Применены глухие трубки для уменьшения напряжения в зоне пайки крайних рядов охлаждающих трубок и в самих трубках. Упи­раясь в усилительные доски, глухие трубки передают часть напряжений на трубные коробки, уменьшая случаи повреждения трубок и течь секций. Сна­ружи трубки оребрены медными охлаждающими пластинами 9, которые значительно увеличивают поверхность, омываемую воздухом, а, следователь­но, и теплоотдачу от стенок трубок к воздуху. Охлаждающие пластины припаяны к трубкам на расстоянии 2 - 3 мм друг от друга и расположены параллельно потоку охлаждающего воздуха. Для улучшения теплоотдачи на пластинах выдавлены небольшие бугорки, способствующие завихрению проходящего между ними воздуха. К буртам трубной коробки припаяны коллекторы 1 секции [2]. Технические характеристики секций приведена в таблице 1.2.

В процессе эксплуатации при загрязнении секций их наружные поверхности промывают горячей водой, а внутренние поверхности - раствором (омыленный петролатум - 35 кг и каустическая сода - 25 кг на 1 м³ воды). Температура раствора должна быть не ниже 90 °С. Промывку производят прокачиванием раствора со стороны нижнего коллектора давлением не выше 0,4 МПа. Качество промывки проверяют на специальном стенде путем замера времени истечения воды через секции [2]. Для секций длиной 1356 мм время истечения приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1– Параметры соответствующие качествкнной промывке

Для секций длиной 686 мм время истечения воды не должно превышать 45 с. Если секцию не удалось промыть этим способом, допускается при соблюдении тех­ники безопасности очищать внутреннюю полость секции заполнением ее на 15—20 мин раствором ингибированной соляной кислоты (50% кислоты и 50% воды). После слива раствора для нейтрализации оставшейся кислоты секцию заполняют 2%-ным раствором кальцинированной соды, затем промывают теплой чистой водой и прове­ряют на истечение. После испытаний секцию продувают воздухом и просушивают [2].

1 - коллектор; 2 - коробка трубная; 3 - заклепка; 4 - доска усилительная; 5 - концевая пластина; 6 - трубка глухая; 7 - трубка охлаждающая; 8 - пруток; 9 - пластина охлаждающая; 10 - щит боковой; 11 - угольник; а—отверстие для прохода воды; б—отверстие для шпилек крепления секции к кол­лектору холодильной камеры

Рисунок 1.1 – Секция воздушного радиатора

Таблица 1.2 – Технические характеристики секций

Наименование	Водяная секция							Универсальная секция
1	2		3		4		5	6
Расстояние между центрами отверстий крепления, мм	1356		1356		860		686	1356
Размеры поверхности теплообмена, мм:
высота ширина глубина	1206 152,5 187	1206 152,5 187		710 152,5 187		535 152,5 187		1206 152,5 197
Размеры трубок, мм	19,5×2,2	19,5×2,2		19,5×2,2		19,5×2,2		13,5×2,9
Толщина стенки трубок, мм	0,55	0,55		0,55		0,55		0,55
Шаг расположения трубок, мм:
по фронту по глубине	16 22	16 22		16 22		16 22		14 24
Расположение трубок в пучке	Шахматное							Коридорное

Окончание табл. 1.2

1	2		3		4		5	6
Число рядов трубок по глубине	8	8		8		8		8
Число трубок в секции, шт.	68	68		68		68		80
Пластины оребрения:
шаг, мм толщина, мм число в секции	2,83 0,1 422×2	2,3 0,1 525×2		2,3 0,1 302×2		2,3 0,1 232×2		3,28 0,1 364×2
Живое сечение для прохода воздуха, м2	0,1361	0,149		0,0786		0,0662		0,1135
Живое сечение для прохода воды, м2	0,00132	0,00132		0,00132		0,00132		0,00366
Поверхность теплообмена,омываемая воздухом, м2	21,0	29,60		16,9		13,1		19,3
Поверхность теплообмена, омываемая жидкостью, м2	3,04	3,04		1,77		1,35		3,76
Вес секции, кгс	45,65	42,25		27,8		24,55		48,0

2 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1 Цель дипломного проектирования

Цель дипломного проекта, является исследование теплотехнических и теплодинамических процессов в секциях радиаторов тепловозов.

2.2 Задачи дипломного проектирования

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- подготовка лабораторного стенда для испытания охлаждающих устройств;

- создание экспериментальных моделей охлаждающих устройств;

- получение экспериментальных данных в лабораторных условиях;

- обработка и анализ полученных экспериментальных данных.

3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ И МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

1. Описание лабораторного стенда

Стенд рисунок 3.1, предназначен для испытания водовоздушных секций радиаторов (метод исследования теплообменников различных типов не имеют принципиальных различий).

Из основного бака 16 насосом 14 подогретая электрическими нагревателями вода прокачивается через секцию 7. Температура воды на входе и выходе из секции измеряется датчиками температуры 6. В баке 16 температура постоянно поддерживается на уровне 85-90°С. Расход воды регулируется производительностью водяного насоса 14. Гидравлическое сопротивление при прохождении воды через секцию измеряется при помощи двух манометров 5, 10 на входе и выходе. Атмосферный воздух через секцию просасывается осевым вентилятором 17. Расход воздуха изменяется частотой вращения электрического двигателя 18. Температура воздуха на входе и на выходе из секции измеряется температурными датчиками 8, 12. Помимо основных параметров, на стенде измеряется расход и скорость воды в трубах при помощи расходомера 3, а также скорость воздуха в аэродинамической трубе 13 с помощью термоанемометра 4. Данные с датчиков, в виде цифрового или аналогового сигнала подаются на блок сбора данных (БСД) 9. БСД соединен с компьютером через USB- порт, полученные в результате эксперимента данные передаются на компьютер для обработки и анализа. Вентили 1 и предназначены для подвода и слива воды.

Опыт начинается после установления стационарного теплового режима с возможными отклонениями в пределах 5%, который обычно наступает через 0,5-1 час работы. При таком режиме с интервалом 10-15 мин снимают 3-5 показаний со всех приборов, таблица 4.1, по возможности измерения производятся беспрерывно. Технические характеристики оборудования стенда приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Технические характеристики оборудования стенда

Наименование оборудования	Технические характеристики
1	2
Вентилятор ЕСW 606 Т6	Максимальная производительность, м/ч – 11200; Напряжение питания, В/ф – 400/3; Потребляемая мощность, Вт – 520; Число полюсов – 6; Частота вращения, об/мин – 900; Уровень шума, дБ(А) – 70; Вес, кг – 22.
Водонагреватель Ariston SI-300M	Ёмкость бака, л – 300; Мощность, В – 3000; Потребляемая мощность, В – 220-240; Температура нагревания воды до, С0 – 85.
Водяной насос	Рабочее напряжение, В, АС – 12….500; Номинальное напряжение, В,АС – 250; Номинальный ток, А – ; ; Максимальный ток переключения, А – 5,0.
Трубопровод
	Материал – полипропилен; Общая длина трубы, м - 20; Диаметр трубы, мм – 50.
Воздуховод
	Площадь входного сечения, м2 - 57,27; Площадь выходного сечения на короткий радиатор, м2 – 0,12; Площадь выходного сечения на серийный радиатор, м2 – 1,42; Длина воздуховода , м - 4.
Измерительное оборудование
Датчик температуры ДТСхх5	Рабочий диапазон измеряемых температур,С0 - -50..+180; Показатель тепловой инерции, не более, С – 30; ЗначениеW100 – 1,426; Рабочий ток, мА – 5; Сопротивление изоляции, не менее, МОм – 100; Степень защиты арматуры – IP55; Материал защитной арматуры – 12Х18Н10Т; Условное давление, МПа – 10;

Окончание табл. 3.1

1	2
Мановакуумметр	Измеряемая среда – кислород, ацетилен, хладон вода; Класс точности – 1,5; Резьба присоединительного штуцера – М20+1,5.
Расходомер	Измеряемая среда - жидкость, газ; Погрешность измерения объемного расхода жидкостей, % до±0.15%; Давление измеряемой среды, МПа - до 6.3; Температура измеряемой среды, °С - от -50°С до +125; Диаметр условного прохода, мм - от 10 до 200.
Термоанемометр	Рабочая температура, °C - 0 ... +50; Температура хранения, °C -20 ... +70; Ресурс батареи, ч – 20; Вес, г – 180; Диапазон измерений, м/с - 0 ... 10; Расчет объемного расхода, м³/ч - 0 до 99990; Погрешность - ±(0.1 м/с ±5% от изм. зн.)-(0 ... 2 м/с); ±(0.3 м/с ±5% от изм. зн.)-(2.1 ...10 м/с).
Оборудование сбора данных
Микрокомпьютер с программным обеспечением
Блок-счетчик сбора данных
Модуль микропроцессорный
Электрическое оборудование
Контакторы переменного тока КМ - 102	Количество полюсов – 3; Номинальное рабочее напряжение, В – 380/400,660; Номинальное напряжение изоляции, В – 600; Номинальное импульсное напряжение, кВ – 8; Номинальный рабочий ток, А - 12; Масса, кг – 0,315.
Выключатели автоматические	Номинальное напряжение, В – 230/400; Номинальный ток выключателя, А – 10.

Описание и принцип работы термометра сопротивления

Характеристики

Список файлов ВКР