Водяная система тепловоза ЧМЭ3

Установленный на тепловозах ди­зель имеет водяное охлаждение, необ­ходимость которого обусловлена вы­соким нагревом отдельных его частей, соприкасающихся с горячими газами.

На тепловозах ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ вода используется также для охлаждения дизельного масла в водо-масляном теплообменнике и надду­вочного воздуха перед поступлением его в цилиндры дизеля. Так как ох­лаждение масла и наддувочного воз­духа должно осуществляться водой с более низкой температурой по сравне­нию с водой, охлаждающей дизель, то водяная система имеет два самостоя­тельных контура циркуляции воды. Температура воды в основном контуре поддерживается в пределах 70 — 85°С, а во вспомогательном — 60 — 70 °С. Циркуляцию воды в каждом контуре осуществляет специальный насос, получающий привод от колен­чатого вала дизеля.

Для охлаждения воды основного контура используются шестнадцать, а вспомогательного — восемь водяных секций, установленных в шахте холодильника. Оба контура объединены расширительным баком, укреплен­ным над шахтой холодильника.

Рис.222. Водяная система тепловоза ЧМЭ3

1, 2, 4, 6, 9, 10, 11, 15, 16, 18, 20, 21. 23, 24, 25, 31, 34 35, 38, 39, 40, 42, 45 - трубопроводы; 3- отапливаемая ступенька;: 5- калорифер; 7 - охладитель наддувочного воздуха; 8 - турбо нагнетатель; 12- водомасляный теплообменник; 13, 47, 50- патрубки; 14 - коллектор горячей воды; 17, 26 - правая и левая емкости расширительного бака; 19 - заливочная горловина; 22, 28 - верхние коллекторы секций; 27 - водомерное стекло; 29, 37 - водяные секции; 30, 36 - нижние коллекторы секций; 32 - сигнальная труба; 33 - ручной водяной насос; 41 - рукав; 43 вспомогательный водяной насос; 44 - основной водяной насос; 46 - напорный коллектор; 48 - топливоподогреватель; 49 - втулка цилиндра; 51- крышка цилиндра; 52 - блок цилиндров.

В основном контуре циркуляцию воды обеспечивает насос 44 (рис. 222) центробежного типа, имеющий на­правление вращения рабочего колеса по часовой стрелке. Охлажденная в секциях радиатора вода засасывается насосом 44 и нагнетается в напорный коллектор 46 охлажденной воды. Из коллектора вода по шести патрубкам 47 поступает в водяные полости блока 52, охлаждая цилиндровые втулки 49. Из блока вода по патрубкам 50 пере­ходит в крышки цилиндров 51, охлаж­дает их и по патрубкам 13 идет в кол­лектор горячей воды 14. Часть воды из напорного коллекто­ра по трубопроводу 2 направляется к турбо-нагнетателю 8 для охлаждения частей его корпуса, соприкасающихся с отработавшими газами. После охлаж­дения турбо-нагнетателя вода по тру­бопроводу 9 попадает в коллектор горя­чей воды 14. Передний конец коллекто­ра 14 прикреплен к трубопроводу 24, соединяющему верхние коллекторы 28 секций радиатора основного конту­ра. Пройдя по секциям 29, охлажденная вода собирается в нижних коллекторах 30, соединенных трубопроводом 31, и по трубопроводу 39 вновь засасывается водяным насосом 44. От противоположного конца кол­лектора 14 часть горячей воды посту­пает по трубопроводу 6 в калорифер 5, по трубопроводу 4 — на обогрев сту­пеньки 3 под ногами машиниста, а по трубопроводу 1 — в топливоподогреватель 48. Охлажденная в калорифе­ре, ступеньке и топливо-подогревателе вода, минуя секции радиатора, заса­сывается насосом 44, к которому под­водится по трубопроводу 45. Водяной насос 43 вспомогательно­го контура засасывает охлажденную воду и по трубопроводу 10 нагнетает ее в охладитель надувочного воздуха 7. Из охладителя 7 вода по трубопро­воду 11 направляется к водомасляному теплообменнику 12, где, проходя по его трубкам, охлаждает дизельное масло. Теплообменник 12 соединен трубопроводами 16 и 21 с верхними коллекторами 22 секций радиатора вспомогательного контура. Пройдя по секциям 37, охлажденная вода собира­ется в нижних коллекторах 36, соеди­ненных общим трубопроводом 35, от­куда по трубопроводу 38 снова посту­пает к водяному насосу 43.

Оба контура охлаждения пополня­ются водой из общего расширительно­го бака, для чего между ним и всасы­вающими трубопроводами 38 и 39 ус­тановлены трубопроводы 40 и 18.

Для слива и набора воды в системе имеется общий трубопровод 42, соеди­ненный с всасывающими трубопрово­дами обоих контуров. Трубопровод 42 соединен с гибким рукавом 41, на кон­це которого укреплена соединитель­ная головка. Тепловоз экипируют спе­циально подготовленной горячей во­дой, которая подается в систему под давлением через сливной (приемный) трубопровод 42.

В системе применены четыре тер­мореле (на электрической схеме теп­ловоза они обозначены РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4 и РТЕ). Термореле РТЖ1, РТЖ2 и РТВ установлены на коллек­торе горячей воды 14. Два из них (РТЖ1 и РТЖ2) используются для ав­томатического управления охлажда­ющим устройством основного конту­ра, а термореле РТВ служит для сиг­нализации машинисту о перегреве во­ды, охлаждающей дизель. Термореле РТЖ4 поставлено на трубопроводе 21, соединяющем верхние коллекторы 22. Оно обеспечивает автоматическое уп­равление охлаждающим устройством вспомогательного контура. Терморе­ле РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4 и РТВ вклю­чаются соответственно при темпера­туре воды 70, 80, 65 и 90 °С, а выклю­чаются при снижении температуры воды на 7 °С.

Расширительный бак содержит не­обходимый запас воды, обеспечивает пополнение обоих контуров системы водой, воспринимает пар и излишки воды при нагреве и расширении ее в контурах. Расширительный бак состо­ит из двух емкостей правой 17 и левой 26. Обе емкости сварены из ли­стовой стали и установлены на шахте холодильника над верхними коллек­торами 22 и 28, т. е. расширительный бак расположен выше всех остальных частей водяной системы. Между емко­стями и каркасом шахты ставят войлочные прокладки, после чего бак прикрепляют четырьмя стальными хомутами. Емкости соединены между собой двумя трубопроводами: верхним 25 малого диаметра и нижним 20 боль­шого диаметра. Нижний трубопровод 20 расположен ближе к дизелю и соединен с всасывающими трубопровода­ми 18 и 40 контуров охлаждения для пополнения их водой.

Для соединения расширительного бака с атмосферой к заливочной гор­ловине 19 правой емкости прикрепле­на сигнальная (вестовая) труба 32, вы­веденная под главную раму теплово­за. При экипировке тепловоза воду набирают до тех пор, пока она не на­чнет вытекать через сигнальную трубу. Выброс воды и пара через трубу 32 во время эксплуатации тепловоза яв­ляется следствием перегрева воды.

На передней торцовой стенке левой емкости 26 установлены водомерное стекло 27 для контроля за уровнем воды в системе и краник, позволяющий производить отбор воды на анализ.

Для выхода пара и излишков воды при ее нагреве из обоих контуров ох­лаждения бак соединен с ними двумя специальными трубопроводами. Тру­бопровод 15 идет от коллектора горя­чей воды в правую емкость, а трубоп­ровод 23 соединяет правую емкость 17 с четырьмя верхними коллекторами секций 29 и 37. Горловина 19 позволяет заполнять систему водой при отсутствии экипи­ровочных устройств.