Расчет системы водяного охлаждения

Целью охлаждения деталей двигателя является поддержание в них допустимого уровня температуры, определяемой жаропрочностью используемых материалов, термостабильностью смазочных масел, оптимальными условиями протекания рабочего процесса и надежностью работы основных узлов и деталей. Охлаждающая жидкость – пресная вода и забортная вода, масло (для поршней), дизельное топливо (для распылителей форсунок).

В проектируемом дизеле применена двухконтурная система охлаждения. Пресная вода циркулирует в замкнутом первом контуре, охлаждая дизель и охлаждаясь в водяном холодильнике забортной водой по проточной системе (второй контур). Система состоит из центробежного реверсивного насоса внутреннего контура, такого же насоса внешнего контура, водяного охладителя трубчатого типа и расширительного бака, служащего для компенсации расширения воды и удаления пара и воздуха из системы охлаждения.

Основные параметры системы охлаждения:
Доля тепла отводимого водой, %			16,3
Тепло отводимое водой, кВт			230,0
Циркулирующий поток внутреннего контура, кг/с			5,5
Мощность насоса внутреннего контура, кВт:
Центробежного			1,98
Кольцевого самовсасывающего			7,26
Вихревого			3,35
Поршневого			1,67
Расход забортной воды, кг/с			5,92
Площадь поверхности ОВ, кв.м			4,90

Объем воды в замкнутой системе охлаждения дизеля.

Объем воды внутреннего контура системы охлаждения проектируемого дизеля принимаем как у дизеля прототипа, т.е. вместимость замкнутой системы охлаждения равна 500 л.

Надежная работа системы охлаждения будет обеспечена, когда насос забортной воды является самовсасывающим, причем он должен находится на судне ниже ватерлинии.

Для более быстрого разогрева двигателя при пуске из холодного состояния циркуляционная вода должна миновать ОВ, с этой целью в системе устанавливается терморегулятор.

Регулятор температуры у проектируемого двигателя аналогичен терморегулятору двигателя – прототипа (РТПД-80). Регулятор устанавливается на корпусе водяного холодильника дизеля, а термобаллон (датчик) – в трубе на выходе воды из выпускного коллектора замкнутой системы охлаждения. При температуре охлаждающей воды ниже 60-70 ⁰С вся она из дизеля направляется регулятором в обход холодильника. При повышении температуры воды сверхустановленного для данного дизеля предела вся она пойдет через холодильник.

Описание работы системы охлаждения

Последовательность работы потока охлаждающей воды внутреннего контура следующая: вода от насоса внутреннего контура подается на охлаждение дизеля в зарубашечное пространство блока цилиндров, откуда она перетекает в полости крышек цилиндров.

Параллельно этому потоку от насоса подается на охлаждение турбокомпрессора ТК с охладителем воздуха и на охладитель топлива. Отходящая от крышек цилиндров и турбокомпрессора вода, собирается в общую трубу и подводится к терморегулятору, от которого часть ее направляется в холодильник ОВ и снова к циркуляционному насосу НЦ1. Общая температура воды регулируется путем перепуска терморегулятором ТР необходимого количества ее мимо холодильника.

Пополнение водой осуществляется из расширительного бака БР.

Забортная вода поступает от днищевого кингстона через фильтр и невозвратный клапан, прокачивается насосом НЦ2, через охладитель воздуха ОНВ, масляные холодильники ОМ, а затем через водяной холодильник ОВ и за борт.

Температура воды в системе контролируется ртутными термометрами РТ. Кроме того на щитке приборов установлены дистанционные термометры и манометр М. На сигнализационном пульте размещены сигнальная лампа и звуковой сигнал. Включение датчиков реле температуры ДРТ. При необходимости система может быть заполнена горячей водой от судовой котельной установки. Для этой цели имеется присоединительный фланец. Система заполняется водой по трубопроводу Т. Труба Т₁служит для отвода переливающейся (излишней) воды из расширительного бака.