дження і подальшої оцінки витрат потужності на привід вентилятора доцільно виконати теплотехнічний розрахунок холодильника за наведеною нижче методикою.
Методика розрахунку
Вихідні дані:
кількість теплоти Q, що виділяється двигуном;
продуктивність насоса VВ.Н., що здійснює циркуляцію теплоносія;
максимально допустима температура охолоджуваної рідини при виході з двигуна;
температура навколишнього середовища;
витрата охолоджувальної води VВ;
продуктивність вентилятора Vвент;
Порядок розрахунку
- визначається раціональний режим течії
теплоносіїв у прийнятих охолоджуючих секціях даного контуру охолодження: швидкість води Uводи і масова швидкість повітря Uвозд;
по швидкості води і масової швидкості повітря визначають коефіцієнт теплопередачі КТ;
визначають кількість радіаторних секцій холодильника води відповідне прийнятої швидкості течії води:
кількість секцій z, необхідних для забезпечення температури води при вході в холодильник, при температурі повітря визначається методом послідовних наближень.
друге наближення
.
Для нового значення і прийнятого раніше знаходимо z2.
для отриманого числа секцій z2 перевіряємо температуру води при виході з двигуна для першого контуру, після охолоджувача наддувочного повітря (ОНВ) і водомасляного теплообмінника:
де:.
Розрахунок блоку радіаторних секцій 1-го контуру водяного охолодження
Вихідні дані:
QВ=406000 ккал/год (472 кВт), продуктивність водяного насоса VВ.Н.=83 м3/год, максимально допустима температура на виході з двигуна (вхід в радіаторні секції)) t1води=850С, температура навколишнього повітря t0=400С.
Швидкість води в радіаторної секції приймаємо Uводи=1 м/с, масову швидкість атмосферного повітря Uвозд=10,6 кг/м2с, коефіцієнт теплопередачі КТ=75 ккал/м2чК.
Розрахунок
Кількість радіаторних секцій, відповідне прийнятої швидкості течії води:
Кількість секцій, необхідне для забезпечення температури води при вході в радіаторні секції t1води=850С, при температурі навколишнього повітря t0=400С:
Друге наближення:
;
За U1води і Uвозд знаходимо коефіцієнт теплопередачі
КТ=85 ккал/м2чК=98 Вт/м2К.
При таких параметрах кількість секцій складе:
Приймаються кількість секцій z=10, при цьому
Uводи=1 м/с і КТ=82 ккал/м2чК.
Для прийнятої кількості секцій z=10 перевіряємо температуру води на виході з дизеля
,
де:
Тоді
,
т.е. на 100С нижче, ніж максимально допустима температура води на виході з дизеля при використанні 10 секцій. Це й зумовлює значний запас по теплорассеівающей здатності 1-го контуру водяного охолодження.
Розрахунок блоку радіаторних секцій 2-го контуру водячиного охолодження
Вихідні дані:
Вода після блоку радіаторних секцій надходить в охолоджувач наддувочного повітря, а потім в водомасляний теплообмінник.
QМ=217000 ккал/год (252 кВт), Qвозд=125000 ккал/год (145 кВт) при GS=2,41 кг/с, t0=400С, tК=1350С, Pк=2,1, tS= 750С.
Q2=QM + Qвозд=342000 ккал/ч.
Витрата води під другим контурі V2=64 м3/ч.
Максимально допустима температура на вході в блок радіаторних секцій при температурі навколишнього повітря 400С, t1води=700С. Швидкість води приймаємо Uводи=1,3 м/с. Коефіцієнт теплопередачі при заданій Uводи і Uвозд визначається за графіком рис. 34 [12] - КТ=77 ккал/м2чК.
Кількість радіаторних секцій z, відповідне прийнятої швидкості течії води
.
Кількість секцій z, необхідне для забезпечення температури води на вході в радіаторні секції 700С при температурі навколишнього повітря 400С
Приймаємо z=10 секцій, при Uводи=1,3 м/с і КТ=77 ккал/м2чК. Для цієї кількості секцій перевіримо температуру води на виході з водомасляного теплообмінника (тобто на вході в блок радіаторних секцій 2-го контуру водяного охолодження).
Температура води практично не відрізняється від максимально допустимої температури води на вході в блок радіаторних секцій 2-го контуру водяного охолодження. Теплорассеівающіх здатність холодильної камери тепловоза М62 істотно вище (у кожному блоці по 15 радіаторних секцій), ніж це потрібно при заміні дизеля 14Д40 на 10ЧН26/27.
У процесі експлуатації, внаслідок забруднення, відбувається зниження теплорассеівающей здатност...
