СИСТЕМА ЗМАЩУВАННЯ

4. СИСТЕМА ЗМАЩУВАННЯ

4.1 Вихідні дані

- Тип маневрового тепловозу ТЕМ 103;

- номінальна ефективна потужність двигуна N_e =883 кВт;

- температура масла на виході з дизеля t^'_м =86 С⁰;

- температура води на вході в систему охолодження масла t^'_В=66,7 С⁰;

- густина масла  852 кг/м³;

- діаметр росточки корпуса =0,32 м;

- відстань між перегородками =0.1 м;

- довжина трубок L=0.8 м;

- кількість охолоджуючих трубок n=494 шт;

- витрата охолоджуючої води G_В=54 м³/ч;

- кількість ходів охолоджуючої води Z_В=2;

- внутрішній діаметр трубок d_ВН=0,008 м;

- відстань між зовнішніми твірними по трикутнику =0,003 м;

- середньо експлуатаційна витрата палива g_е =0,2131 кг/(кВт ч);

- частка теплоти, яка введена в циліндри двигуна з паливом,

втрачена в масло %;

4.2 Розрахунок масло охолоджувача

 

Розрахунок маслоохолоджувача виконаний для параметрів двигуна при температурі навколишнього середовища  і номінальною потужністю .Маслоохолоджувач виконаний жорсткими трубними дошками.

 

4.2.1 Тепловий розрахунок

Годинна витрата палива, кг/год:

 (4.1)

де g_е - з вихідних даних;

N_e - з вихідних даних;

Теплота, яка відведена у масло, кВт:

 (4.2)

де q_м- з вихідних даних;

В_Г - з формули (4.1);

Q^р_н - нижня теплота згоряння робочої маси палива (для

дизельного палива = 42500 кДж/кг);

Температура масла на виході з теплообмінника °С:

 (4.3)

де Q_м- з формули (4.2);

t^'_м- з вихідних даних;

С_рm- з вихідних даних;

 з вихідних даних;

Температура води на виході °С:

(4.4)

де Q_м- з формули (4.2);

t^'_В- з вихідних даних;

С_рВ- з вихідних даних;

Середня температура масла, °С:

(4.5)

де t^''_м - з формули (4.3);

t^'_м- з вихідних даних;

Середня температура води, °С:

 (4.6)

де t^''_В- з формули (4.4);

t^'_В- з вихідних даних;

Швидкість охолодження води в трубах, м/с:

 (4.7)

де G_В- з вихідних даних;

Z_В- з вихідних даних;

n- з вихідних даних;

d_ВН- з вихідних даних;

Коефіцієнт тепловіддачі від стінок трубок до охолоджуючої води кВт/м² К:

 (4.8)

=7177,49 =8,345 кВт/м² К

де - з формули (4.1.6);

- з формули (4.1.7);

d_ВН- з вихідних даних;

Хорда сегментної перегородки при центральному куту сегмента , м:

 (4.9)

де - з вихідних даних;

Площа перегородки сегмента, м²:

 (4.10)

де - з вихідних даних;

Переріз по ширині для проходу масла, м² :

 (4.11)

де - з формули (4.10);

- з вихідних даних;

S- з формули (4.9);

Переріз для проходу масла, м²:

 (4.12)

де - з вихідних даних;

b- з вихідних даних;

- з вихідних даних;

При t _мсер визначаємо теплоємність масла, кДж/(кг·К):

 (4.13)

де t _мсер - з формули (4.6);

Циркуляційна витрата масла через двигун, кг/с:

 (4.14)

де С_рm - з формули (4.13);

Q_м- з формули (4.2);

дt_м - перепад температур масла на масляному холодильнику (10...12°С).

У зв'язку з тим, що шестерінчастий масляний насос має погану герметичність між ємностями нагнітання та всмоктування, приймаємо розрахункову витрату масла в 2...З рази вищою, ніж теоретичну за формулою:

 (4.15)

де G_мр - з формули (4.14);

Об'ємна циркуляційна витрата масла через двигун, м³/с:

 (4.16)

де G_мр - з формули (4.14);

 з вихідних даних;

Швидкість руху масла, м/с:

 (4.17)

де -витрата масла через теплообмінник .

- з формули (4.12);

Число Рейнольдса для масла :

 (4.18)

де - з формули (4.17);

- з вихідних даних;

- з вихідних даних;

Число Прандля для масла :

 (4.19)

де - з вихідних даних;

С_рm - з формули (4.13);

 з вихідних даних;

- з вихідних даних;

Число Прандля при середній температурі стінки t_ср=70 ⁰С:

 (4.20)

де - з вихідних даних;

С_рm - з формули (4.13);

 з вихідних даних;

- з вихідних даних;

Коефіцієнт тепловіддачі від масла до стінок трубок теплообмінника:

 (4.21)

де - з формули (4.18);

- з формули (4.19);

 - з формули (4.20);

Коефіцієнт тепловіддачі теплообмінника кВт:

 (4.22)

де - з формули (4.8);

- з формули (4.21);

- з вихідних даних;

- з вихідних даних;

Середня температура стінки визначена розрахунком :

 (4.23)

де - з формули (4.6);

- з формули (4.5);

- з формули (4.8);

- з формули (4.21);

Середньологорифмічна різниця температур :

 (4.24)

де  - з формули (4.4);

- з формули (4.6);

 - з формули (4.3);

 з вихідних даних;

Поверхня охолоджувача теплообмінника,м²:

 (4.25)

де - з вихідних даних;

L- з вихідних даних;

n- з вихідних даних;

Поверхня охолоджувача теплообмінника з урахуванням забруднення, м²:

 (4.26)

Кількість теплоти відведене теплообмінником,кВт:

 (4.27)

де К- з формули (4.22);

F₃- з формули (4.26);

- з формули (4.24);