5. Вибір схеми і розрахунок охолоджувального пристрою

Сукупність вузлів та агрегатів тепловоза, призначених для відводу тепла від частин дизеля та наддувочного повітря, підтримання заданого температурного режиму дизеля і розсіяння цього тепла у навколишне середовище називається системою охолодження .

Охолоджувальні пристрої містять радіатори для охолодження води і мастила, проміжні теплообмінники для охолодження мастила дизеля, вентилятори з приводом, повітряні канали для підводу та відводу атмосферного повітря, трубопроводи і насоси для забезпечення циркуляції охолоджувальних рідин, а також прилади для регулювання і контролю роботи системи охолодження.

Радіатори виконуються з окремих стандартних секцій, об’єднаних підходящими та відводящими рідину колекторами.

Схема охолодження проектуємого локомотива складається з двох незалежних контурів.Перший контур призначений для охолодження води дизеля, другий –для охолодження мастила у водомасляному теплообміннику. Вода охолоджується у секціях водоповітряного радіатора.

Водомасляні теплообмінники призначені для охолодження масла дизеля водою.

Схема охолоджуючого пристрою проектованого локомотива наведена на рисунку 5.1.

Розрахунок охолоджуючого пристрою ведемо на номінальному режимі роботи його силової установки.

Для розрахунку приймаємо:

-Температуру води на виході з дизеля t₁^В = 95

-Температуру зовнішнього повітря τ₁ = 40

-Масову швидкість повітря у водяних секціях U_В =8

-Лінійну швидкість води у секціях V_В =1

-Питому теплоємкість води С_В =4,19

-Питому теплоємкість повітря С_Р =1

-Температуру води на виході з теплообмінника t₁^ВМ = 75

- Поверхня теплообміну для повітря F=29,6 м²

для рідин F=3,04 м²

Проводимо розрахунок контуру охолодження води дизеля в І контурі.

1—дизель; 2—водо масляний теплообмінник; 3—повітряохолодник; 4 і 5—водяні насоси 1 і 2 контурів; 6 – секція для охолодження води дизеля; 7 – секції для охолодження води другого контуру .

ῖ -- зовнішнього повітря; t^в₁і t^в₂-- води, яка охолоджує дизель, перед секціями та після них; t^ввм₁ і t^ввм₂ – води котра охолоджує мастило та надувочне повітря перед секціями та на виході із них; t^ввм₃ – води у трубопроводі між масляними теплообмінником і повітроохолодником; ῖ^ввм₂– повітря після секцій у котрих охолоджується вода.

Рисунок 5.1 – Розрахункова схема системи охолодження з однорядним розташуванням водяних секцій, з використанням водо масляного теплообмінника, розділених відділів холодильної камери та двох вентиляторів.