Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции локомотивы.doc
Скачиваний:
1516
Добавлен:
01.02.2015
Размер:
26.27 Mб
Скачать

§4.3.Топливная система.

Назначение системы. Топливная система предназначена для размещения запасов топлива, фильтрации, подогрева и подвода его к энергетическим установкам (дизелям, газотурбинным установкам). Принципиально топливные системы различных тепловозов идентичны, т.е. имеют одинаковые по назначению элементы: топливные баки, фильтры, топливоподогреватели, топливоподкачивающие насосы, регулирующие клапаны, топливопроводы и устройства контроля.

Для питания тепловозных дизелей используют дизельное топливо по ГОСТ 305-82 с содержанием серы до 0,5 %. Топливо для мотовозов и автодрезин с карбюраторным двигателем — бензин.

Топливная система предназначена обеспечивать бесперебойную подачу топлива для работы дизеля в любых возможных режимах его эксплуатации. Дизельное топливо при транспортировке и последующем хранении может загрязняться: в него могут попасть вредные для работы системы механические примеси (главным образом, мелкие частицы кремне- и глинозема). Для надежной эксплуатации дизеля необходима постоянная и тщательная очистка топлива, и поэтому в топливную систему дизеля обязательно включают топливные фильтры.

Вязкость дизельного топлива значительно возрастает при понижении температуры. Во избежание затруднений в подаче загустевшего топлива в зимних условиях (ведь топливный бак размещен снаружи тепловоза под его рамой) в топливные системы обязательно включают устройства для подогрева топлива (топливоподогреватели).

Схемы топливных систем. На тепловозах применяют топливные системы двух типов: с расходным баком и без него. Топливные системы большинства отечественных тепловозов выполнены без расходного бака с одинаковой номенклатурой и схемой расположения основных агрегатов.

Рассмотрим устройство топливной системы дизеля на примере тепловоза 2ТЭ116 (рис. 4.7). Основные элементы этой системы и принципы ее работы характерны и для топливных систем дизелей других тепловозов. Топливо хранится в топливном баке 1 емкостью 8200 л. Заливается оно через одну из двух заливных горловин 2 и 19, в которые вставлены предохранительные сетки.

Рисунок 4.7 – Схема топливной системы тепловоза 2ТЭ116:

1 — топливный бак; 2, 19 — заливные горловины; 3, 16 — фильтры грубой очистки; 4 — карман для ртутного термометра; 5 — топливо-подкачивающий насос; 6 — фильтр тонкой очистки; 7 — топливный насос; 8 — форсунка; 9 — вентиль; 10 — перепускной клапан; 11, 13 — предохранительные клапаны; 12 — невозвратный клапан; 14 — дрос-сель; 15 — топливоподкачивающий агрегат; 17 — труба для слива топ-лива с полок дизеля и плиты топливоподкачивающего агрегата; 18 — топливоподогреватель; 20 — заборное устройство; 21 — клапан для слива отстоя.

Предпусковую прокачку системы и подачу топлива к топливным насосам дизеля во время пуска дизель-генератора осуществляет топливоподкачивающий агрегат 15. Во время предпусковой прокачки системы и пуска дизель-генератора топливоподкачивающий агрегат 14 засасывает топливо из бака 1 через всасывающую трубу заборного устройства 20 и фильтр грубой очистки 16 и по нагнетательной трубе через невозвратный клапан 12 и фильтр тонкой очистки 6 подает его в трубу подвода к топливным насосам 7 дизеля. Избыток топлива через перепускной клапан 10 и подогреватель топлива 18 сливается в заборное устройство бака для топлива. Топливные насосы 7 дизеля подают топливо к форсункам 8 по форсуночным трубкам. Через форсунки происходит впрыск топлива в цилиндры дизеля. Топливо, просочившееся из полости высокого давления форсунок, сливается в топливный бак.

Для обеспечения давления топлива, необходимого для нормальной работы дизель-генератора, на нагнетательном трубопроводе после топливоподкачивающего насоса 5 установлен предохранительный клапан 11, отрегулированный на давление 0,30—0,35 МПа, а в конце трубы подвода топлива к топливным насосам дизеля стоит перепускной клапан 10, открывающийся при давлении 0,11—0,13 МПа. При подготовке к пуску дизель- генератора после длительной стоянки при работающем топливоподкачивающем агрегате из трубопровода удаляют воздух открытием (отворачиванием) болтов выпуска воздуха на фильтре тонкой очистки 6 и в подогревателе топлива 18. Вентиль 9 открывают для слива топлива из трубопровода дизеля перед снятием топливной аппаратуры. Грязное топливо с полок дизель- генератора и плиты топливоподкачивающего агрегата сливается по трубе 17 наружу тепловоза. В некоторых тепловозах, например ТЭП70, грязное топливо собирается в специальном отсеке топливного бака и затем сливается через клапан.

После пуска дизеля топливоподкачивающий агрегат отключается, и подача топлива осуществляется топливоподкачивающим насосом 5, установленным на дизеле. Топливо проходит через фильтр грубой очистки 3 и нагнетается к фильтру тонкой очистки 6. Трубопровод к топливоподкачивающему агрегату 15 перекрывается невозвратным клапаном 12. Давление топлива в нагнетательном трубопроводе регулируется предохранительным клапаном 13. При отказе топливоподкачивающего насоса дизеля топливоподкачивающий агрегат используется как аварийный. В случае отказа и топливоподкачивающего агрегата подача топлива к дизелю осуществляется благодаря разрежению, создаваемому плунжерными парами топливных насосов дизеля. Топливо при этом будет поступать к дизелю через трубу с дросселем 14, минуя фильтр грубой очистки и топливоподкачивающий агрегат.

Для контроля за работой системы подачи топлива в дизель на трубопроводе до и после фильтра тонкой очистки предусмотрены специальные штуцеры, к которым присоединены трубки, ведущие к манометрам. По этим манометрам контролируется давление топлива перед топливными насосами дизеля и перепад давления на фильтре тонкой очистки. Давление топлива после фильтра тонкой очистки поддерживается не менее 0,15 МПа. Когда перепад давления на фильтре достигает 0,15 МПа, необходимо промыть фильтр поворотом крана переключения, установленным в корпусе фильтра, без остановки дизель-генератора и без разборки фильтра. Если работоспособность фильтра тонкой очистки после промывки в тепловозе не восстанавливается, надо заменить фильтрующие элементы. Для предохранения манометров от пульсаций давления топлива, вызываемых работой топливных насосов высокого давления дизеля, перед манометрами устанавливаются демпферы, или гасители пульсаций давления топлива. Если возникает необходимость замера температуры топлива во время регулировочных испытаний дизель-генератора, а также при проверке эффективности работы подогревателя топлива в предусмотренные на трубопроводе карманы устанавливают ртутные термометры.

У тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЭМ2У, ТЭМ18 в системе есть только один топливоподкачивающий насос, работающий от электродвигателя. Так как производительность этого насоса постоянна, а потребление топлива дизелем меняется в зависимости от его мощности, то при малых нагрузках и соответственно малом потреблении топлива давление в коллекторе топливных насосов высоко-

го давления может существенно возрастать. Для предохранения топливоподкачивающего агрегата от перегрузки, а трубопроводов от повышенного давления в системе предусмотрена возможность перепуска избытка топлива из напорного трубопровода в сливной через перепускной предохранительный клапан 13 (см. рис. 4.7), который открывается при давлении 300—350 кПа.

В некоторых тепловозах топливная система оборудована вторым (расходным) топливным баком, установленным под кузовом тепловоза, выше дизеля. В этом случае применяются также два топливоподкачивающих насоса: один подает топливо из основного бака в расходный, а другой — из расходного бака к дизелю.

Топливная система тепловоза ЧМЭЗ и дизель-поезда Д1 оснащена прокачивающим насосом с ручным приводом для заполнения системы после длительной стоянки и в аварийных случаях.

В тепловозе ТГМ23Б избыточное топливо из насоса высокого давления сливается в сливной бак, из которого электронасосом, включаемым с пульта машиниста, топливо перекачивается в основной бак. Кроме того, при помощи электронасоса можно прокачать топливную систему для удаления из нее воздуха, а также заправить топливный бак из внешней емкости.

Оборудование топливных систем (топливоподкачивающие насосы, фильтры, клапаны, баки и т.п.) у большинства серийных отечественных тепловозов однотипно.

Трубопроводы и оборудование топливной системы окрашиваются в коричневый цвет.

Топливные баки. Для хранения топлива служат специальные баки, расположенные на раме или под рамой локомотива. Емкость бака определяют, учитывая необходимую продолжительность работы локомотива без экипировки, расход топлива на 1 кВт·ч и мощность силовой установки. Время (ч) работы локомотива на участке обращения с условно заданным профилем

(4.3)

где — длина участка обращения, км; υст — среднетехническая скорость локомотива на данном участке, км/ч. Для грузовых магистральных локомотивов = 800—1000 км.

Запас топлива (кг) при работе энергетической установки на номинальном режиме

(4.4)

где ge — удельный расход топлива, кг/(кВт-ч); — эффективная мощность силовой установки, кВт; к1 = 1,10—1,20 — коэффициент запаса (резерв емкости).

Если задан нормативный вес поезда Q (тс), с которым должен работать магистральный тепловоз, то количество топлива (кг), размещаемого в топливном баке, определяется по формуле

(4.5)

где е— расход топлива, кг на 104 т-км брутто (единица перевозочной работы), равный 25—35 кг/104 т·км брутто.

Необходимый объем топливного бака, м3,

(4.6)

где ρт — плотность топлива, кг/м3; для топлива ρт = 830—880, для мазута ρт = 890—990.

Запас топлива у маневровых локомотивов определяют исходя из периода времени между обслуживаниями (у тепловозов ТЭМ2У, ТЭМ18 емкость бака обеспечивает работу без захода для экипировки в течение 7—10 суток). При этом необходимо, чтобы уменьшение сцепного веса в процессе эксплуатации не превышало 5 %. Приближенно емкость топливных баков

можно определить по значению коэффициента удельной емкости, кг/кВт. Для маневрового локомотива = 4—5, для грузового = 2—3, для пассажирского = 1,8—2,3. По емкости бака с учетом вписывания локомотива в габарит подвижного состава вычисляют основные размеры бака.

Обычно топливо находится в одном баке, располагаемом под главной рамой между тележками. У локомотивов с гидропередачей и карданными приводами колесных пар (типа ТГМ6) место вдоль продольной оси главной рамы занято карданными валами, поэтому топливо размещают в двух, сообщающихся между собой баках емкостью по 2700 л каждый.

Существующие конструкции баков можно разделить на два типа: включенные в силовую схему рамы и кузова и не включенные в нее. Недостаток конструкции баков первого типа — ослабление их герметичности в процессе эксплуатации. Баки второго типа подвешиваются на болтах к кронштейнам главной рамы локомотива, и они не испытывают никаких нагрузок кроме веса топлива.

Баки тепловозов ТЭМ2У, ТЭМ18 (рис. 4.8) подвешены между тележками к раме тепловоза на поперечных кронштейнах 3. Корпус бака состоит из боковых, верхних, нижнего и торцевых листов толщиной 4 мм, соединенных сваркой с двумя вертикальными несущими листами. Для обеспечения жесткости бака и предотвращения вспенивания топлива устроены продольные и поперечные перегородки с отверстиями. Внутренняя поверхность бака фосфати- рована для предохранения от коррозии. От поперечного перемещения бак дополнительно удерживается двумя кронштейнами 4. На верхнем листе бака с левой и правой стороны расположены заправочные горловины 2 (тепловоз можно заправлять с любой стороны), внутри которых установлены металлические фильтрующие сетки. Горловины плотно закрыты резьбовыми крышками. В верхние листы бака вварены вентиляционные трубы, через которые при заполнении бака топливом воздух удаляется, а при сливе — поступает. Избыточное давление в баке ограничено 0,01 МПа. Топливо поступает в систему через заборное устройство 5.

Бак снабжен отстойником 6, в котором оседают различные примеси и вода, выпадающие из топлива. Для сбора загрязненного топлива внутри баков мощных тепловозов установлен бачок, из которого при его переполнении топливо сливается в отстойник. Для спуска примесей внизу или сбоку отстойника размещают клапан. Для удобства промывки бака в каждой его секции и внизу предусмотрены люки, закрываемые пробками на мелкой резьбе.

Рисунок 4.8 – Топливный бак тепловоза ТЭМ2:

1 — корпус бака; 2 — заправочная горловина; 3 — поперечный кронштейн; 4 — кронштейн; 5 — заборное устройство; 6 — отстойник.

На боковых стенках бака с двух сторон по диагонали устанавливают прозрачные указатели уровня топлива из небьющегося стекла. В тепловозах 2ТЭ116 и ТЭП70 около дизеля установлены дистанционные топливоуказатели для контроля уровня топлива не выходя из локомотива.

Дистанционный указатель уровня топлива в баке тепловоза ТЭП70 (рис. 4.9) работает следующим образом. При открытии крана 6 из тормозной магистрали через клапан 8 максимального давления, дроссель 7 и трубопровод 5 воздух попадает под давлением 0,14 МПа в бачок 2 топливомера. Одновременно воздух поступает в топливный бак 4 и из не заполненного топливом пространства уходит в атмосферу. Возникшее при этом в трубопроводах и бачке топливомера давление воздуха равно статическому давлению столба топлива в топливном баке. Это давление, воздействуя на поверхность топлива в бачке 2 топливомера, вытесняет топливо в стеклянную трубку указателя 1. Уровень топлива в трубке указателя при этом повышается. Шкала, нанесенная на стеклянной трубке, соответствует уровню топлива в баке 4.

Рисунок 4.9 – Принципиальная схема работы дистанционного указателя уровня топлива в баке:

1 — указатель уровня топлива; 2 — бачок топливомера; 3 — пробка; 4 — топливный бак; 5 — воздушный трубопровод; 6 — кран; 7 — дрос-сельная задвижка; 8 — клапан максимального давления.

На грузовых тепловозах 2ТЭ116,2ТЭ121 часть пространства под главной рамой между тележками занята ящиками-стеллажами для размещения аккумуляторных батарей, поэтому форма топливного бака отличается от параллелепипеда.

На тепловозах ТЭП70, ТЭП80 топливные баки вварены в несущую конструкцию кузова. Предусмотрены также специальные ниши, закрываемые навесными крышками, в которые устанавливаются аккумуляторные батареи.

При проектировании топливных баков заборное устройство выполняется обычно в виде отдельного сборочного узла (рис. 4.10). Заборное устройство топливного бака тепловоза 2ТЭ116 крепится к торцевой задней стенке бака для топлива фланцем 3. Оно предназначено для забора из бака топлива, подогретого в зимнее время подогревателем топлива. Топливо засасывается топливоподкачивающим агрегатом или установленным на дизель-генераторе топливоподкачивающим насосом соответственно через трубу 6 или 8. Избыток топлива после предохранительного и перепускного клапанов, пройдя подогреватель топлива, попадает в сливную трубу 5 и из нее отсасывается в одну из всасывающих труб устройства. Для обеспечения соосности выходного отверстия сливной трубы и входного отверстия заборной трубы в пределах 1 мм и расстояния между их торцами 13±2 мм к трубам приварена планка 4. Для стабилизации потока топлива на всасывании, защиты от попадания сторонних частиц непосредственно при всасывании, улучшения заполнения топливной системы при пуске дизель-генератора после кратковременной стоянки, уменьшения рассеивания тепла в зимнее время и, следовательно, предотвращения процесса парафинизации топлива во всасывающем трубопроводе установлен кожух 7.

Рисунок 4.10 – Заборное устройство:

1,2 — штуцеры; 3 — фланец; 4 — планка; 5 — сливная труба; 6, 8 — заборные трубы; 7— кожух.

Топливоподкачивающие насосы. Эти насосы предназначены для подачи топлива из бака к топливному насосу высокого давления. При этом преодолевается сопротивление трубопроводов и фильтров, а также разница между уровнями топлива в баке и подводящей полости топливного насоса.

В топливных системах с двумя топливоподкачивающими насосами (тепловозы 2ТЭ116, ТЭП70) один из насосов устанавливается на одном основании с приводным электродвигателем, образуя так называемый топливоподкачивающий агрегат (рис. 4.11).

Расход топлива в топливопроводе сравнительно невелик. Поэтому наибольшее распространение в топливоподкачивающих агрегатах получили объемные насосы — роторные (шестеренные и коловратные). Для маневровых локомотивов подача топливоподкачивающих насосов составляет около 1,6 м3/ч, для магистральных тепловозов (ТЭП70 и ТЭ116) — 1,8 м3/ч. В локомотивах мощностью более 400 кВт чаще применяют шестеренные топливоподкачивающие насосы с внутренним зацеплением зубьев. Они отличаются простотой конструкции, малыми габаритами, небольшой массой, а также высокой надежностью в работе.

Рисунок 4.11 – Топливоподкачивающий агрегат:

1 — электродвигатель; 2 — топливоподкачивающий насос; 3 — штуцер; 4 — плита; 5 — муфта;6 — ось; 7 — шестерня; 8 — ведущая втулка; 9— крышка-пластинка; 10— крышка; 11 — корпус насоса; 12 — прокладка; 13 — пружина; 14 — трубка сильфона; 15 — уплотнительное кольцо; 16 — уплотнительная втулка; 17 — накидная гайка; 18,19 — втулки; В, Г— полости.

Шестеренный насос тепловозов ТЭМ2У, ТГМ18, ТГМ6Д, 2ТЭ10В, 2ТЭ116, ТЭП70 (см. рис. 4.11) состоит из корпуса 11, ведущей втулки 8 — шестерни с внутренним зубом, малой ведомой шестерни 7, крышки 10 с серповидным выступом и оси 6. У ведущей втулки 8 насоса, выполненной за одно целое с валом, зубья сделаны с внутренним зацеплением, причем впадины зубьев сквозные. Наружная поверхность втулки плотно прилегает к корпусу 11 насоса. С внутренней стороны зубья втулки также плотно прилегают к наружной поверхности серповидного выступа крышки 10. К внутренней поверхности этого выступа примыкают зубья шестерни 7, сидящей на оси 6, впрессованной в отверстие крышки и расположенной эксцентрично по отношению к оси вращения ведущей втулки. Прокладка 12 обеспечивает осевой зазор между шестернями и корпусом насоса.

Топливо, засасываемое из бака, пройдя через фильтр грубой очистки, попадает в полость В насоса и заполняет промежутки между зубьями втулки и малой шестерни. Вращение втулки и шестерни приводит к выдавливанию топлива их зубьями в полость Г, а из нее через штуцер 3—в нагнетательную магистраль, идущую к фильтру тонкой очистки. Для предотвращения утечек топлива со стороны вала втулки 8 ставится уплотнение, состоящее из втулок 16, 18 и 19, уплотнительного кольца 15, трубки 14 и пружины 13. Латунная гофрированная трубка 14 припаяна одним концом к бронзовой втулке 18, которая под действием пружины 13 прижимается торцом к торцу втулки 19, напрессованной на вал втулки 8, препятствуя попаданию топлива внутрь трубки 14. Для устранения вытекания топлива, просочившегося внутрь трубки, установлено дополнительное уплотнительное кольцо 15. Просочившееся между кольцом 15 и валом топливо попадает на плиту и удаляется под раму тепловоза по трубе, соединенной с трубой слива грязного топлива с полок дизель-генератора.

Шестеренные топливные насосы с внешним зацеплением зубьев применяются в качестве основных на тепловозах с дизелем типа Д49.

Коловратные топливоподкачивающие насосы (рис. 4.12) используют для дизелей мощностью до 400 кВт (тепловозы ТГМ61, ТГМ23В, ТУ4А,

ТУ7А, ТУ8). Они отличаются сравнительно небольшой высотой всасывания (до 0,5 м), поэтому их необходимо устанавливать как можно ближе к топливному баку. Кроме того, для них характерен повышенный износ деталей качающего узла.

Рисунок 4.12 – Коловратный насос:

1 — корпус; 2 — стакан; 3 — лопасть; 4 — ротор; 5 — стержень.

Подача, м3/ч, топливоподкачивающего насоса

(4.7)

где ge — удельный расход топлива на номинальном режиме, кг/(кВт·ч); Рmах — максимальная мощность силовой установки, кВт; к2 — коэффициент избытка расхода прокачиваемой жидкости; ρт — плотность топлива, кг/м3;

Для компенсации уменьшения подачи насоса в процессе изнашивания, а также для обеспечения эффективного подогрева топлива в холодное время года к2 принимают равным 2—3. По значению подачи выбирают ближайший из стандартных насосов. Мощность, Вт, затрачиваемая на привод насоса определяется по формуле

(4.8)

где GH — подача насоса, м3/с; Δρт — перепад давления в топливной системе, МПа; ηн — КПД насоса: для нагнетательных насосов ηH = 0,7—0,85; для откачивающих насосов, работающих на вспененных, с большим содержанием воздуха жидкостях, ηH = 0,2—0,3.

В зависимости от мощности и типа силовой установки на привод топливоподкачивающего насоса локомотива затрачивается 0,1—2 кВт. У большинства локомотивов привод топливоподкачивающего насоса индивидуальный электрический. При этом на привод насоса, независимо от значения частоты вращения коленчатого вала дизеля или ротора турбины, затрачивается номинальная мощность.

В тепловозах 2ТЭ116, ТЭП70, ТГМ6, ТУ6А, ТУ7А второй топливный насос приводится непосредственно от энергетической установки. Это снижает подачу насоса при уменьшении угловой скорости коленчатого вала дизеля, а следовательно, приводит к увеличению его экономичности.

Фильтры для очистки топлива от механических примесей. Засо­ренность дизельного топлива механическими примесями в среднем равна 100—150 г на тонну. Для очистки топлива от механических частиц в топливной системе устанавливают фильтры. В соответствии с назначением их разделяют на фильтры предварительной, грубой и тонкой очистки. Фильтры предварительной очистки, располагаемые в горловинах топливных баков, обычно выполняются в виде стаканов из металлической сетки. Они задерживают лишь очень крупные частицы. Фильтры грубой очистки предназначены задерживать частицы размером 0,1—0,2 мм, а фильтры тонкой очистки — частицы более 0,005 мм.

Все топливные фильтры, применяемые в локомотивах, состоят из трех основных частей: корпуса (стакана), крышки и фильтрующего элемента. Фильтрующим элементам необходимы качества: небольшое гидравлическое сопротивление, компактность, простота конструкции, долговечность и удобство обслуживания.

Фильтрующие элементы грубой очистки могут быть сетчатые, сетчато-набивные, проволочно-щелевые и пластинчатые.

Фильтрующий элемент сетчатого фильтра грубой очистки состоит из двух вставленных одна в другую металлических сеток, закрытых сверху и снизу крышками. Топливо засасывается в фильтрующий элемент со стороны наружной сетки. У сетчатых фильтров степень фильтрации недостаточна. Для ее повышения полость между металлическими сетками заполняют хлопчатобумажной пряжей (путанкой). Такие фильтры называют сетчато-набивными. Они применялись в тепловозах ТЭЗ, а также в тепловозах ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭП60 первых выпусков. Недостатком сетчато-набивных фильтров является их повышенное гидравлическое сопротивление.

В тепловозах ТЭМ2У, 2ТЭ10В используют проволочно-щелевые фильтры (рис. 4.13, а). Рабочие элементы 7, 9 фильтра представляют собой гофрированный каркас цилиндрической формы, на который плотно намотана латунная проволока трапециевидного сечения. Зазоры между витками размером 0,07—0,09 мм и являются собственно фильтрами. Фильтрующие элементы разных диаметров вставлены друг в друга и, укрепленные на шпильке 10, образуют секцию. Секция закрыта колпаком 8 и притянута к корпусу 5 болтом и шпилькой. Фильтрующие элементы поджаты пружиной 12. Главным недостатком проволочно-щелевых фильтров является сложность их очистки.

В тепловозе ТЭП70 применяются пластинчатые однокорпусные фильтры грубой очистки (рис. 4.13, б). Фильтр представляет собой набор чечевицеобразных сетчатых дисков (элементов) 17, насаженных на центральный трехгранный стержень 16 и закрепленных на конце гайкой 18. Стержень 16 ввертывается до упора в крышку 15. Крышка с фильтром укреплена в корпусе 5 шпильками и уплотнена резиновой прокладкой 6. Топливо поступает через нижнее отверстие в верхней части корпуса, проходит через квадратные ячейки фильтрующих элементов со стороной квадрата 0,045 мм и, очистившись, поднимается по каналам трехгранного стержня к выходному отверстию в крышке и далее в топливопровод. Пластинчатые фильтры трудоемки в изготовлении, у них сравнительно небольшая поверхность фильтрации, поэтому они не получили широкого распространения в практике локомотивостроения.

Рисунок 4.13 – Фильтры грубой очистки топлива тепловозов

2ТЭ10М(В) (а) и ТЭП70 (б):

1 — штуцеры; 2 — стержень; 3, 14 — пробки; 4 — пробковый кран; 5 — корпус; 6, 13 — прокладки; 7, 9, 17— фильтрующие элементы; 8— кол­пак; 10 — шпилька; 11 — проставка; 12 — пружина; 15 — крышка; 16 — трехгранный стержень; 18 — нажимная гайка.

От мелких примесей топливо очищается в фильтрах тонкой очистки с большим гидравлическим сопротивлением, для снижения которого устанавливают параллельно несколько секций фильтров. По принципу действия рабочие элементы фильтров тонкой очистки разделяют на войлочные и бумажные.

В тепловозах типа ТЭМ2 применялись двухсекционные войлочные фильтры. Фильтрующий элемент каждой секции состоит из набора рабочих и промежуточных пластин, надетых на цилиндрическую трубку с отверстиями. Рабочие пластины изготавливаются из искусственного войлока, промежуточные—из более плотного войлока. Опыт эксплуатации показал, что войлочные фильтры не полностью отвечают современным требованиям: они надежно задерживают лишь частицы крупнее 20 мкм. Поэтому в тепловозах типа 2ТЭ10 и ТЭМ2У в настоящее время применяются более эффективные бумажные фильтры тонкой очистки, задерживающие частицы крупнее 4—6 мкм.

Фильтрующий элемент тонкой очистки (ФЭТО) предназначен для установки в корпус типового фильтра тонкой очистки. Элемент (рис. 4.14) представляет собой фильтрующую перегородку 3 («штору») из двухслойной фильтровальной бумаги (картона БФДТ), размещенную между наружной 4 и внутренней 2 перфорированными обечайками из картона, которые соединены торцевыми крышками 1 и 5. Фильтрующая поверхность перегородки 3 значительно увеличена благодаря приданию ей особой гофрированной формы.

Фильтр уплотняется на центральном штуцере сальниками из маслобензостойкой резины.

Бумажный фильтрующий элемент не подлежит очистке и после пробега 50 тыс. км заменяется новым. Применение дешевых сменных бумажных элементов вместо войлочных фильтров повышает качество очистки топлива и одновременно уменьшает расходы по обслуживанию топливной системы.

Четырехсекционные фильтры тонкой очистки топлива со сменными бумажными элементами типа ФЭТО установлены на дизелях 10Д100 тепловоза 2ТЭ10В (М). В тепловозах с дизелями типа Д49 (2ТЭ116, ТЭП70) применяют по два двухсекционных фильтра тонкой очистки топлива, бумажных или тканевых.

Рисунок 4.14 – Бумажный фильтрующий элемент тонкой очистки топлива.

Состояние фильтра в тепловозе (степень его загрязнения) конт­ролируется по разности показателей манометров, установленных на подводящем и отводящем топливопроводах.

Расчет фильтров сводится к определению площади фильтрации (м2):

(4.9)

где GН — расчетная подача насоса, м3/ч; υф — скорость фильтрации (для фильтров тонкой очистки, обычно υф = 7—12 м/с, для щелевых фильтров υф = 0,1 — 0,15 м/с); a1 —доля жидкости, проходящей через фильтр (при наличии одного фильтра a1= 1,0; при двух фильтрах, работающих параллельно, a1 = 0,5).

Топливоподогреватели. Все современные локомотивы с автономными энергетическими установками оборудованы топливоподогревателями. Топливоподогреватель (рис. 4.15) тепловозов ТЭМ2У, ТЭМ18 представляет собой цилиндрический корпус 9 с приваренными с обеих сторон трубными досками 2 и 10. В доски вварены стальные трубки 6, оребренные пластинами 8. Трубные доски закрыты крышками 1 и 12 со штуцерами, предназначенными для присоединения водяных трубопроводов системы охлаждения двигателя. Крышки 1 и 12 прикреплены болтами к трубным доскам. В корпус топливоподогревателя вварены три штуцера, к двум штуцерам 13 и 14 подсоединены трубы, идущие от переключательного крана, а к третьему 5 — труба с краном для спуска воздуха и эмульсированного топлива из корпуса топливоподогревателя, Внутреннее пространство подогревателя разделено перегородками 7, которые заставляют топливо при движении лучше омывать водяные трубы.

Рисунок 4.15 – Водяной топливоподогреватель:

1,12 — крышки; 2 — верхняя трубная доска; 3,11 — прокладки; 4— коль-цо; 5, 13, 14 — штуцеры; 6 — трубка; 7 — перегородка; 8 — охлаждающая пластина; 9 — обечайка; 10 — нижняя трубная доска.

Топливоподогреватель локомотива можно отключать от топливной системы трехходовым краном. При этом топливо сразу сливается в бак. Топливоподогреватели рассчитывают на основе общих принципов расчетов теплообменников. Проводя тепловой и гидравлический расчет, одновременно выбирают оптимальную форму и размеры поверхности теплообмена.

Масляна система.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]