Коллекторы и охлаждающие секции

Коллектор имеет коробчатую сварную конструкцию, обладающую значительной жесткостью. Верхний и нижний коллекторы правой стороны разделены глухой перегородкой на две части, так как к ним прикреплены секции двух контуров. Верхние коллекторы имеют фланцы для подвода воды и штуцера для отвода воздуха и пара, к нижним коллекторам приварены фланцы для отвода воды и присоединения сливных труб. В остальном устройство всех коллекторов одинаковое. Рассмотрим его на примере правого верхнего коллектора (рис. 114). В планки 3 и 6 коллектора ввернуты 22 шпильки 14 с конической резьбой, на которые установлены секции. Патрубок 1 предназначен для подвода воды дополнительного контура, а фланец 12- воды основного контура. Пробка 10 имеет коническую резьбу, что исключает ее самоотвинчивание и появление течи во время эксплуатации. Угольниками 2 к 11 коллектор крепится к каркасу. Внутреннюю полость коллектора для предохранения от коррозии покрывают олифой, а наружные поверхности - маслостойкой эмалью, за исключением обработанных поверхностей, которые при хранении смазывают солидолом.

При установке коллекторов обеспечивают такое крепление секций, которое исключает монтажные напряжения. Для этих целей привалочные поверхности нижнего и верхнего коллекторов устанавливают в одной плоскости с отклонением не более 0,2 мм. Секции свободно устанавливают на шпильки коллекторов, для чего служит набор стальных регулировочных прокладок, которые подкладывают под угольники 2 и 11. Для уменьшения влияния толчков, вибрации и тепловых деформаций секций под угольники подкладывают амортизаторы из резины средней твердости. Для этих же целей в трубу, соединяющую верхние коллекторы и подводящую воду основного контура к трем секциям правой стороны, устанавливают металлический сильфон, компенсирующий, кроме того, и монтажные напряжения. Отказ от применявшейся ранее установки резинового дю-рита на эту трубу объясняется высокой эксплуатационной надежностью сильфона.

Серийная водяная секция (рис. 115) представляет собой поверхностный трубчатый одноходовой теплообменник типа «газ-жидкость» с перекрестным током теплоносителей. Исходя из условий размещения и работы на тепловозе секция должна иметь максимально возможную поверхность охлаждения в заданном объеме, высокий коэффициент теплопередачи и минимальное аэродинамическое сопротивление. От этих параметров зависят показатели охлаждающего устройства в целом (экономичность, надежность, габариты, масса). Каждая секция содержит два пакета плоских тру-

Рис. 115. Водяная секция (а) и поперечное сечение трубки водяной секции (б): 1-коллектор; 2-трубная коробка; 3-заклепка; 4-усилительная пластина; 5-концевая пластина; 6-боковой щиток, 7-охлаждающая пластина; 8-плоская трубка; а-отверстия для прохода воды; б-отверстия под шпильки для крепления секции бок 8, заключенных между коллекторами /. Каждый пакет объединяет по глубине секции четыре ряда трубок. Трубки расположены в шахматном порядке для интенсификации теплоотдачи и имеют плоскоовальную форму, что позволяет разместить большее их количество по фронту секции и уменьшить ее аэродинамическое сопротивление. На трубки надеты охлаждающие пластины 7 толщиной 0,1 мм. На поверхности пластин выштампованы небольшие бугорки, способствующие завихрению воздуха и несколько повышающие теплоотдачу. Шаг оребрения 2,83 мм. Пластины припаяны к трубкам методом «спекания», что также способствует снижению аэродинамического сопротивления секции. Для этого трубки снаружи покрывают слоем полуды толщиной 0,02 - 0,04 мм и после оребрения и сборки «спекают» в печи с нейтральной атмосферой.

Концевые пластины 5 каждого пакета сделаны утолщенными до 0,6 мм, благодаря чему точнее фиксируется взаимное расположение трубок и облегчается процесс дальнейшей сборки секции. Концы трубок 8 вставлены в отверстие решеток трубных коробок 2. Для повышения прочности решеток к ним медными заклепками 3 прикреплены усилительные пластины 4. Концы трубок развальцованы для обеспечения плотности и припаяны к трубной коробке твердым мед-но-фосфоритным припоем. После пайки концы трубок расширяют пуансоном так, чтобы контрольный щуп проходил в них на глубину не менее 30 мм.

Боковые поверхности пакетов закрыты щитками 6, предохраняющими секцию от повреждения при хранении и транспортировании. Для прочности щитки обоих пакетов в нескольких местах по высоте соединены электросваркой, а со стороны входа и выхода воздуха - восемью тонкими стальными стяжками. Это делает конструкцию секции более жесткой и уменьшает вибрацию при работе тепловоза.

В верхнюю и нижнюю трубные коробки 2 вставлены коллекторы /; привалочные поверхности верхнего и нижнего коллекторов должны располагаться в одной плоскости, отклонение допускается не более

1 мм. Коллекторы припаяны к коробкам медноцинковым припоем ППЦ-57 или латунью Л62. В каждом коллекторе сделано три отверстия а для прохода воды и два отверстия б для шпилек крепления секции к коллекторам охлаждающего устройства. Для удобства демонтажа секции на коллекторе 1 имеется выступ.

Коллекторы 1 отлиты из стали точным литьем в оболочковые формы. Материал плоских трубок 8 томпак-96 (латунь с содержанием меди 96%). Для упрощения технологии пайки трубные коробки

2 и усилительные пластины 4 изготовлены из меди МЗ. Охлаждающие пластины 7 отштампованы из медной ленты, теплопроводность которой в 3 - 4 раза выше, чем у латуни.

Во время работы охлаждающего устройства вода, протекая по трубкам секции, отдает теплоту внутренней поверхности стенок трубок, далее за счет теплопроводности теплота переходит от внутренней к наружной поверхности трубок и оребрению, а затем в результате конвекции в охлаждающий воздух.

Секция при работе подвергается тепловым деформациям, достигающим наибольших значений в крайних рядах трубок. Чтобы эти деформации не выводили секцию их строя, вода поступает не во все 76 трубок, а только в 68. Крайние боковые трубки (всего 8 шт.) короче рабочих и своими концами упираются в усилительные пластины, несколько сжимая трубные коробки. Глухие трубки воспринимают тепловые деформации и снижают напряжение в местах припайки труб к трубной коробке, предохраняя швы от разрушения (рис. 116).

Рис. 116. Температурные деформации секции:

а-без глухих трубок; б-с глухими трубками; 1-рабочие трубки; 2-глухая трубка; 3-трубная коробка; 4-коллектор секции

При эксплуатации тепловозов, особенно в летнее время в районах с высокой температурой атмосферного воздуха, необходимо поддерживать наружную поверхность охлаждения секций в чистоте, чтобы не снижать их тепловую эффективность.

Охлаждающее устройство тепловоза | Маневровый тепловоз ТГМ6а | Маслоохладитель УГП