Теплообменник систем смазки двигателя СМД-31

Содержание

Введение

1 Конструктивно эксплуатационный анализ

Системы смазки

Требования к смазочным системам

Система охлаждения масла

Масляные радиаторы

Патентный поиск

Выбор конструктивной схемы и обоснование основных параметров

Компоновка теплообменника

Расчетная часть

3.1Тепловой расчет двигателя СМД-

3.1.1Определение показателя политрона сжатия в компрессоре и температуры воздуха после охлаждения

3.1.2 Параметры рабочего тела

3.1.3 Параметры очистки и зарядки цилиндра

3.1.4 Расчет процесса сжатия

3.1.5 Расчет процесса сгорания

3.1.6 Расчет процесса расширения

3.1.7 Определение индикаторных и эффективных показателей

3.2 Тепловой баланс

3.3 Расчет рекуперативного теплообменника трубчатого типа

3.3.1 Выбор типа охладителя и схемы относительного движения теплоносителей

3.3.2 Определение расхода масла через теплообменник

3.3.3 Определение расхода воды через теплообменник

3.3.4 Выбор основных конструктивных размеров охладителя

3.3.5 Нахождение конечных температур воды и масла на выходе из теплообменника

3.3.6 Нахождение среднего температурного напора

3.3.7 Нахождение числа труб в сердцевине теплообменника

3.3.8 Нахождение коэффициента теплоотдачи для масла

3.3.9 Нахождение коэффициента теплоотдачи от воды

3.4 Гидродинамический расчёт теплообменника

Производственная и техническая эксплуатация

Виды и периодичность технического обслуживания

Перечень работ, выполняемых по каждому виду технического обслуживания (ТО)

Безопасность жизнедеятельности

Анализ производственных опасностей и вредности при эксплуатации модернизированного двигателя СМД-

Инженерные решения

Противопожарная безопасность

Охрана окружающей среды

Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях

Экономический раздел

Исходные данные для расчета

Расчет производительности

Расчет инвестиций (капитальных вложений) в технику

Расчет эксплуатационных затрат

Заработная плата производственных рабочих

Себестоимость содержания машино-смены

Расчет показателей экономического эффекта и эффективности

Условно- годовая экономия от снижения себестоимости трелевки

Срок окупаемости новых капитальных вложение

Годовой экономический эффект рассчитываем по формуле

Чистый дисконтированный доход определяется по формуле

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Введение

Прогресс в автомобильной и тракторной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта, значительное расширение тракторного парка в сельском хозяйстве предусматривают не только количественный рост автотракторного парка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей и тракторов, повышение культуры их эксплуатации, увеличение межремонтных сроков.

В области развития и совершенствования автомобильных и тракторных двигателей основными задачами на современном этапе являются: расширение использования дизелей, снижение топливной экономичности и удельной массы двигателей, стоимости их производства и эксплуатации. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами в атмосферу, а также задачи по снижению шума двигателей в процессе их эксплуатации. Значительно большое внимание уделяется использованию электронно-вычислительных машин при расчётах и испытаниях двигателей. Намечаются пути использования вычислительной техники непосредственно в конструкциях двигателей и в первую очередь конструкциях дизелей.[7]

Двигатели внутреннего сгорания, являющиеся одним из основных средств энергетики, используются в различных отраслях народного хозяйства. Не только область применения, но и конкретное назначение двигателя предъявляют определенные специфические требования к его конструкции, режимам работы, способом регулирования и т.п. в результате двигатели одной и той же размерности и мощности, но предназначенные для различных областей использования, не имеют между собой ничего общего и не могут быть унифицированы по основным элементам.

Тракторные двигателестроение в нашей стране имеет характерные особенности, обусловленные широкой гаммой применяемых на тракторах сельскохозяйственных орудий, имеющих часто активные органы, что требует наличия на двигателях дополнительных средств отбора мощности.

Научно- исследовательскими и конструкторскими организациями отрасли накоплен большой опыт разработки освоения и доводки форсированных тракторных двигателей. Установлены специфические методы расчёта основных агрегатов и систем тракторных дизелей, методы выбора основных конструктивных соотношений, принципиальных компоновочных схем как дизеля в целом, так и его основных элементов.

Общие технические требования к тракторным дизелям, определяемые действующими ГОСТами, включают такие специфические требования, как нормы топлива и масла, степень форсирования, методы регулирования, степень унификации, моторесурс, особенности пуска и др. Именно их совокупность определяет задачу создания двигателя конкретных моделей.

Конструктивно эксплуатационный анализ

Системы смазки

Масляная система обеспечивает смазку двигателей двигателя с целью уменьшения трения, предотвращения коррозии, удаления продуктов износа и частичного охлаждения его отдельных узлов.

Система смазки двигателей должны быть оборудованы устройствами для хранения масла, подвода его к трущимся поверхностям, очистки масла от загрязнения, охлаждения, а также контроля процессов смазки и состояния масла. Совокупность всех этих устройств образуют систему смазки двигателя.

В зависимости от способа организации подвода масла к трущимся поверхностям различают следующие смазочные системы: разбрызгиваемым маслом, принудительные и комбинированные.

Система смазки разбрызгиваемым маслом применяется в простейших двигателях, имеющих, как правило, в качестве подшипников коленчатого и распределительного валов подшипники качения. В этом случае смазочное масло заливается в картер двигателя до уровня, при котором специальный выступ - черпак на шатуне или крышке шатунного подшипника погружается в масло при нахождении поршня вблизи н.м.т. Образующиеся при этом мелкие брызги масла (масляной туман) разносятся картерными газами по всему объему картера и, оседая на рабочих поверхностях цилиндров, подшипников качения, поршневых пальцев и толкателей газораспределительного механизма, смазывают их. В таких двигателях коромысла клапанного механизма, регуляторы частоты вращения и другие агрегаты смазываются из отдельных масленок консистентной смазкой или жидким маслом, заливаемым в соответствующие полости. Если в двигателе используются в качестве шатунных подшипников, подшипники скольжения,то в крышке около черпака и вкладыше подшипника сверлится отверстие, через которое при ударе черпака о поверхность масла последнее нагнетается в подшипник.

Иногда двигатели снабжаются простейшим шестеренчатым насосом, подающим масло в специальные лотки под шатунами. Это уменьшает затраты энергии на излишний барботаж масла при высоком уровне сразу после заливки и повышает надежность двигателя, т.к. интенсивность смазки не зависит от запаса масла в картере.

В карбюраторных двухтактных двигателях с кривошипнокамерной схемой газообмен масло добавляется в топливо в пропорции 1:20….1:50; при заполнении картера топливовоздушной карбюрированной смесью масляный туман осаждается на трущихся поверхностях и смазывает их.

Принудительные системы смазки применяются в форсированных двигателях, в которых для устранения перегрева трущихся поверхностей в масла с помощью специальных насосов создается его интенсивная циркуляция не только через подшипники коленчатого вала, но и через подшипники поршневого пальца, распределительного вала, валов передач, охладители и фильтры. Кроме того, масло подается в поршни для их охлаждения, к приводам агрегатов, в устройства для управления двигателем и его агрегатами (серводвигатели механизмов реверсирования судовых двигателей).

В зависимости от места хранения запаса масла, необходимого для циркуляции, принудительные системы смазки, в свою очередь делятся на системы с мокрым картером, в которых запас масла хранится в поддоне картера или раме двигателя и на системы с сухим картером, в которых запас масла хранится в циркулярных банках или цистернах, а поддон картера или рама двигателя являются только сборниками масла, стекающего со смазываемых поверхностей или полостей охлаждаемых поршней, серводвигателей, передач или агрегатов.

В системах смазки с мокрым картером масло под давлением подается к трущимся поверхностям. Для охлаждения часть масла нагнетательной секции насоса подается в масляный радиатор.

В системах с сухим картером масло из бака подается в главную масляную магистраль и под давлением ко всем трущимся поверхностям, а затем откачивается насосом из картера в бак. Система смазки с сухим картером используется в двигателях, меняющих во время работы свое положение относительно горизонта, вследствие чего возможно обнажение маслозаборника и нарушение подачи масла насосом, увеличение выброса масла через сальники и маслозаливные горловины (судовые, авиационные двигатели и т.п.). в высокофорсированных двигателях применение системы с сухим картером объясняется также еще и тем, что масло меньше времени соприкасается с картерными газами и нагретыми двигателями, меньше вспенивается, медленнее окисляется и насыщается водой и топливом, что способствует сохранению свойств масла, сокращению расходов и увеличению сроков между сменами масла.

Комбинированные системы смазки позволяют упростить конструкцию двигателя, т.к. часть трущихся поверхностей смазывается разбрызгиванием, а под давлением масло подводится только к наиболее напряженным узлам трения, главным образом к подшипникам коленчатого и распределительного валов.

В качестве регулирующих и управляющих работой систем смазки используются устройства и ряд приборов. Редукционные клапаны устанавливаются, как правило, в масляных насосах на стороне нагнетания и регулируются на максимально допустимое давление (0,2…1,5) Мпа.

Открываясь при больших давлениях, возникающих в период пуска холодных двигателей, когда вязкость масла высокая, они обеспечивают слив масла в картер или перепуск его на всасывание в насос. Кроме того, эти клапаны предохраняют масляный насос и его привод., фильтры, магистрали, манометры от поломок и разрушений.

Предохранительные перепускные клапаны устанавливаются параллельно полнопоточным фильтрам и охладителям. Они регулируются соответственно на давление (0,2…0,25)Мпа и (0,08…0,15) Мпа. Назначение этих клапанов – обеспечить доступ хотя бы неочищенного масла в главную масляную магистраль и неохлажденного масла в поддон или циркуляционный бак, минуя фильтры и охладители в случае их засорения или чрезмерной вязкости масла при пуске двигателя. В последних конструкциях двигателей стали устанавливать перепускные с сигнализатором – контактом, включающим контрольную лампочку на приборном щите при перемещении золотника. Это позволяет сократить время работы двигателя без фильтрации масла.

Сливные клапаны, соединенные с главной масляной магистралью, поддерживают в ней постоянное давление (0,4…1,0)Мпа, вследствие чего масло (циркуляционный запас) через сливной клапан сливается в картер. Кроме того, сливные клапаны являются сигнализаторами состояния сопряженных трущихся пар: по мере изнашивания зазоры увеличиваются, через сливной клапан сливается все меньше масла, затем слив прекращается, и давление в главной магистрали начинает падать, т.к. расход масла через зазоры превышает подачу его насосом. При достижении в главной масляной магистрали минимального давления двигатель следует ремонтировать.

Контрольными устройствами в системах смазки двигателей являются – указатели количества масла в емкостях системы смазки (картерах, циркуляционных баках), изготовляемые в виде стальных круглых или плоских стержней с метками, соответствующими нижнему и верхнему уровням масла; масломерных стеклянных трубок, устанавливаемых на циркуляционных и запасных цистернах; электрических дистанционных указателей уровней; манометры и дифференциальные манометры, позволяющие контролировать давление в главных масляных магистралях, перед отдельными агрегатами, например турбокомпрессорами, и перепад давления в фильтрах и окислителях; термометры для определения температуры масла в маслосборнике или в главной масляной магистрали (после охладителя).

В системы смазки входят также следующие дополнительные устройства:

спускные отверстия с пробками и краны в поддонах картеров, корпусах фильтров и охладителей, а также в циркуляционных баках, позволяющие сливать масло при замене его или чистки внутренних полостей соответствующих устройств от отложений и отстоя;

пеногасители в виде сеток, располагаемых в картерах и циркуляционных баках;

горловины для заливки масла в картеры и баки, имеющие устройства,

соединяющие полости картеров и баков с атмосферой и предотвращающие выброс масляного тумана при колебаниях давления в картере и попадание выли в него вместе с воздухом (суфлеры);

вентиляционные устройства содержат элементы, предотвращающие

унос капель масла (набивки, отбивные козырьки и др.);

- системы вентиляции картеров, с помощью которых из последних отсасываются и направляются во впускную систему двигателя газы, пары воды и топлива, что улучшает условия работы масла, маслосъемных колец, фильтров, сальников и уменьшает выброс токсических составляющих в атмосферу;

- подогреватели масла и маслозакачивающие устройства включают в систему смазки для обеспечения провертывания вала двигателя при пуске и уменьшения износа его деталей в периоды пуска и прогрева.

Подогрев масла осуществляется электрическими подогревателями, которые монтируются в баках и поддонах двигателей. Работают они от аккумуляторов. Также пусковыми подогревателями типа ПЖБ.

- маслозакачивающие устройства предназначены для создания давления в системе перед пуском двигателя и представляют собой масляные насосы с ручным или электрическим приводом.

1.2. Требования к смазочным системам

Смазочные системы должны обеспечивать следующие функции:

- надежный подвод масла на всех режимах работы двигателя ко всем трущимся деталям двигателя, охлаждаемым маслом внутренним устройством и поверхностям, в которых масло используется в качестве рабочего тела (серводвигатели и регуляторы);

- работу двигателей и их агрегатов в различных условиях окружающей среды и на всех эксплутационных режимах;

- заданная длительность работы двигателя без остановок для заправки масла, регулирования и устранения недостатков в смазочной системе очистки от отложений, примесей, шлака и нагара на поверхностях деталей двигателей и их агрегатов;

- длительную работу масла и малый его расход;

- кроме того, они должны быть компактными, простыми и нетрудоемкими в обслуживании, иметь невысокую стоимость.

Исходя из условий работы дизелей, их типов, назначений, степень удовлетворения этим требованиям может быть различной, что определяет сложность, стоимость, компактность смазочной системы и их элементов. Следует отметить четкую тенденцию конструктивного усложнения смазочных систем всех типов двигателей не только вследствие расширения функций масла в силовых установках, но и для повышения надежности работы элементов двигателей смазочных систем, упрощения и автоматизации обслуживания, повышения срока службы масла, снижения его расходов.

1.3. Система очистки и охлаждения масла

Масляные фильтры предназначены для очистки масла в системе смазки двигателя, от примесей (воды, сажи, топлива, пыли, частиц износа деталей, продуктов отложения и т.д.)

Масляные фильтры при хорошем очищающем действии должны обладать малым гидравлическим сопротивлением при небольших размерах и работать без обслуживания длительные сроки, определяемые необходимыми ТО двигателя при остановках, или допускать таковое при работающем двигателе.

По принципу действия все применяемые фильтры делятся на механические, поглощающие, химические, гидродинамические и магнитные, а по степени очистки масла и способу включения в круг циркуляции – на грубые (полнопоточные), включаемые последовательно, и фильтры тонкой очистки, включаемые параллельно главной масляной магистрали. Через фильтры тонкой очистки пропускается от (8. . . 20) % подаваемого насосами масла.

В смазочных системах подшипников турбокомпрессоров наддува применяется полнопоточная очистка масла в фильтрах тонкой очистки независимо от того, является ли система частью смазочной системы двигателя или отдельной.

Механические фильтры делятся на сетчатые и щелевые. Фильтрующие элементы сетчатых фильтров изготовляют из металлических сеток или набора перфорированных пластин. Степень очистки масла в них определяется размерами ячеек и количеством фильтрующих слоев на пути масла. В качестве предохранительных сеток и для пеногасителей используют сетки с числом отверстий до 100 на 1 см2, в качестве фильтрующих сеток – сетки с числом отверстий (200…. 50000) см2.

Для увеличения продолжительности непрерывной работы двигателя, последовательно включенные фильтры грубой очистки делают сдвоенными, что позволяет включить один из фильтров для очистки.

Щелевые фильтры можно очищать при работающем двигателе; процесс очистки легко автоматизируется. Эти фильтры делятся на пластинчатые и проволочные. Ширина щелей между пластинами и витками проволоки (0,03…0,15) мм. Подобные фильтры применяют в качестве полнопоточных фильтров грубой очистки.

К механическим фильтрам относятся также фильтры, имеющие фильтрующий элемент из войлока, хлопчатобумажной пряжи, текстильных материалов, картона, бумаги. Их используют как для грубой очистки, так и для тонкой.

Поглощающие фильтры не только задерживают механические примеси, но и поглощают свободные кислоты, щелочи, воду, обеспечивая более глубокую очистку масла. В качестве фильтрующих материалов используют бумагу, древесные опилки, пряжу, войлок и другие материалы со специальными пропитками, а также неорганические материалы, например, смеси из окиси алюминия (30…35) %, бокситов 50 %, присадок марганца 1 %, серы 0,5 % и наполнителя – шлаковой ваты. При засорении фильтрующий элемент заменяют.

Гидродинамические фильтры. Принцип работы фильтра (центрифуги) основан на использовании центробежных сил. Во вращающемся потоке происходит отделение от масла примесей, имеющих большую, чем масло плотность. Очищенное масло направляется в охладитель, картер двигателя или в главный бак. Примеси из центрифуги периодически удаляются. Привод ротора осуществляется от одного из валов двигателя, автономным электродвигателем (активный привод) или реактивными силами струй очищаемого масла, выбрасываемого из ротора через специальные сопла (реактивный привод).

Центрифуги обеспечивают хорошую очистку масла от частиц более (0,5…1) мм при малом сопротивлении, поэтому их применяют в двигателях всех типов, как при последовательном, так и при параллельном включении в систему.

Центробежная очистка масла происходит также в полых шейках коленчатого вала, при этом масло в подшипники отбирается из слоев, расположенных как можно ближе к оси вращения вала.

При центробежной очистке определяются наиболее плотные примеси,

обладающие абразивными свойствами, поэтому изнашивание трущихся поверхностей при такой очистке сокращается в 3…4 раза. Примером конструкции центробежного фильтра может служить фильтр двигателя 12ДН23/30. он включен параллельно основному масляному потоку. В конструкцию включен обратный клапан, который отключает центробежный фильтр при понижении давления в системе.

Магнитные фильтры. Эти фильтры устанавливают в двигателях не только на период обкатки, но и для дальнейшей эксплуатации, так как они хорошо удерживают частицы металлов вместе с обволакивающими смолами и предохраняют масляные насосы и фильтры тонкой очистки от преждевременного износа и засорения. Такие фильтры представляют собой постоянные магниты, вмонтированные в пробки специальных отверстий в поддоне картера, в полнопоточных фильтрах, охладителей и баков.

При постановке фильтров на двигателе или силовой установке их конструировании следует обеспечить к ним легкий доступ во время эксплуатации для очистки и смены фильтрующих элементов.

1.4. Масляные радиаторы.

Для поддержания температуры масла необходимых пределах, служат масляные радиаторы. Это особенно важно, когда двигатель работаете с большой нагрузкой при высокой температуре окружающей среды. На двигателях разных типов устанавливают различные по устройству радиаторы.

Масляные радиаторы двигателей с воздушным охлаждением представляют собой алюминиевую трубку, соединенную с маслопроводами, по которым масло протекает от фильтра к двигателю. Трубку устанавливают на пути движения воздуха от вентилятора к цилиндрам двигателя. Температура масла, проходящего по трубке, снижается примерно на

(20…22)°С), в картере двигателя (при температуре масла перед радиатором (95…110)°С).

Масляные радиаторы двигателей с жидкостным охлаждением делают из стальных трубок, жестко соединенных с нижними и верхними бачками. Внутри верхнего бачка сделана одна перегородка, а нижнего бачка – две. Перегородки заставляют масло, поступившее в радиатор, совершать по его трубкам два хода, что значительно улучшает охлаждение, делая его более интенсивным. Такие радиаторы устанавливают впереди радиатора жидкостного охлаждения двигателя и укрепляют на его стойках.

Также существуют следующие способы охлаждения масла. Охлаждение масла осуществляется обдувом отлитого из легких сплавов оребренного поддона картера. В форсированных двигателях масло охлаждается в масляном радиаторе, омываемом потоком воздуха, набегающим при движении и потоком, создаваемом вентилятором. В таких случаях радиатор устанавливается между вентилятором и двигателем.

В условиях низких температур необходимо не только разогревать камеру сгорания (блок цилиндра) и облегчать воспламенение топлива, но и снижать вязкость застывающих моторных масел (например, разбавлением зимним дизельным топливом или разогревом с помощью средств предпускового разогрева). Блок цилиндров практически всегда разогревают, применяя групповые или индивидуальные средства предпусковой тепловой подготовки с использование горячей воды, пара, газовоздушной смеси, электрической энергии и других теплоносителей. Моторное масло всегда не всегда успевает хорошо разогреться перед пуском двигателя, поэтому в период пуска – прогрева детали ЦПГ и КШМ часто работают в режиме масляного голодания и интенсивной изнашиваемости. Из-за длительной задержки поступления свежей смазки, в сопряжении нередки случаи отказов подшипников коленчатого вала. Так, широко распространен разогрев двигателя горячей водой (переливкой ее через систему охлаждения) масло в поддоне приходится разогревать примитивными, неэффективными и

опасными в пожарном отношении средствами (паяльными лампами, факелами) или горячими газами индивидуальных или групповых подогревателей.

Следует отметить, что в системе смазки отсутствует устройство, сокращающее продолжительность прогрева масла после пуска двигателя. Не регулируется также его температурный режим в процессе летней и зимней эксплуатации. Устанавливаемые на тракторах и автомобилях воздушно-масляные радиаторы только охлаждают масло независимо от его температуры и предотвращают перегрев в летнее время, зимой они отключаются.

Отсутствие устройств, поддерживающих оптимальный температурный режим системы смазки, приводит к тому, что в зимних условиях эксплуатации двигатели длительное время работают с пониженной температурой моторного масла (ниже 45…50°С). Из-за повышенной вязкости и вследствие этого недостаточного расхода масла на привод центрифуги на этих режимах снижается частота вращения ротора центробежного фильтра, резко ухудшается качество очистки масла от абразивных частиц и возрастает износ деталей двигателя. Установлено, что около 70 % общего износа коленчатого вала относится к периоду неэффективной работы центрифуги при пониженной температуре системы смазки.

Отмеченные недостатки системы в значительной степени устраняются применением водомасляных радиаторов, сокращающих продолжительность прогрева после пуска и поддерживающих оптимальный температурный режим смазки.

При постоянном включении теплообменника в систему охлаждения параллельно блоку цилиндров, он выполняет не только предпусковой подогрев, но и сокращает продолжительность прогрева после пуска, а также способствует поддержанию оптимальной рабочей температуры масла. Функциональная возможность водомасляного теплообменника наиболее

полно используется при последовательном включении в систему охлаждения. В этом случае, чтобы избежать значительного возрастания гидравлического сопротивления при движении охлаждающей жидкости через теплообменник, необходимо увеличить его проходное сечение, применяя для его изготовления трубы большего диаметра. Увеличение диаметра труд, объема и поверхности теплообмена, а также большое количество жидкости, интенсивно циркулирующий через теплообменник, могут обеспечить не только эффективный предпусковой разогрев и прогрев масла после пуска, но и оптимальный температурный режим в процессе эксплуатации. При этом размер перемычек между отверстиями составил 2,7 и 2,5 мм. В разработке конструкции сердцевины применен сортамент труб и листов, выпускаемых в настоящее время нашей промышленностью. Для пайки применен припой средней твердости.

Для обеспечения обслуживания системы смазки двигателя центробежный фильтр тонкой очистки объединен с теплообменником. Он устанавливается сверху корпуса теплообменного аппарата.

В настоящее время на современных тракторных дизелях применяется в основном два типа водомасляных теплообменника.

Широко распространены трубчатые охладители из-за простоты, компактности, удобства изготовления, эксплуатации и ремонта. Масло в трубчатых охладителях прокачивают внутри или снаружи трубок. Для интенсификации теплоотдачи от масла, в первом случае внутри трубок, устанавливают завихрители потока масла, во втором случае трубки оребряют или для предания потоку масла волнообразного характера движения устанавливают внутри корпуса поперечные перегородки.

Пластинчатые охладители собирают из секций, образованных двумя штампованными пластинами, между которыми расположен завихритель потока масла. Применение пластинчатых охладителей дает по сравнению с трубчатыми выигрыш в объеме 50 % и в массе около 40 %.

Устранение перетекания между корпусом и перегородками достигается постановкой уплотнительных колец из маслобензостойкой резины или металлических пружинных колец. Уплотнение крышек осуществляется постановкой прокладок из паронита или резины.

Выбор конструктивной схемы и обоснование основных параметров

2.1 Компоновка телообменника

Компоновка теплообменника на двигателе СМД 31 предусматривает размещение двигателя на тракторе ЛТ – 157.

Теплообменник размещен в левой нижней части двигателя и закреплен на блок картере. Конструкция теплообменника со схемой его включения в системы смазки и охлаждения представлены в графической части дипломной работы на листе 09.САТ.ДП.ДВС.00.000.СХ и 1,2 листах 09.САТ.ДП.ДВС.01.00.000.СБ

Теплообменный узел (сердцевина) размещен в корпусе, выполненном в виде трубы. Сердцевина гладкотрубного типа представляет собой пучок латунных трубок, 109 шт. диаметром 6мм, спаянных с латунными трубными досками среднеплавким припоем высокотемпературной пайкой.

Движение масла осуществляется противотоком снаружи трубок, воды- внутри. С целью обеспечения необходимой интенсивности теплоотдачи от масла к поверхности трубок сердцевина разделена сегментами перегородками, обеспечивающими 10 ходов поперечного обтекания охлаждающих трубок. /17/

В предложенном варианте теплообменника сердцевина размещена в трубных досках с шагом 7,0х8,0мм. При этом размер перемычек между отверстиями составит 2,2х2,0мм. В разработке конструкции сердцевины применен сортамент труб и листов, выпускаемых в настоящее время нашей промышленностью. Для пайки применен припой средней твердости.

На листе 09.САТ.ДП.ДВС.01.000.СБ предоставлен теплообменник:

центробежный масляный фильтр;

сердцевина теплообменника;

корпус теплообменника;

заливная горловина;

сливной кран.

Для облегчения обслуживания системы смазки двигателя центробежный фильтр тонкой очистки объединен с теплообменником. Он устанавливается сверху корпуса теплообменника аппарата. В данном теплообменнике мы применяем центробежный фильтр, разработанный на кафедре механизации Л/П и Л/Х доцентом Капустиным Р.П.

Достоинством данного фильтра является повышение эффективности очистки, предотвращение смыва осадков, удобства обслуживания и малый расход масла на привод центрифуги.

Экономический раздел

В дипломном проекте модернизирована система смазки дизеля СМД31 с целью повышения мощности, грузоподъёмности и т.д.

В экономическом разделе обосновывается экономическая эффективность модернизации смазочной системы СМД31.

Заключение

Включение теплообменника в систему смазки рядного двигателя повышенной мощности модификации 64Н 12/14 (СМД31) осуществляется на полный поток (см. рисунок 1 лист 26).

Включение водяной полости теплообменника в систему охлаждения двигателя осуществляется частично поточно: на двигателях с рядным расположением цилиндров – параллельно водораспределительному каналу блок-картера. Перепуск необходимого количества воды в теплообменник достигается установкой специальных дроссельных шайб.

Преимущества водомасляных теплообменников двигателя СМД-31:

1. использование в качестве холодного теплоносителя воду и применение противотока даёт большой эффект; перегрев дизеля практически исключается;

2. быстрый прогрев двигателя при пуске особенно при минусовой температуре окружающей среды и поддержание стабильного теплового состояния по маслу при работе в различных климатических условиях и всех режимах способствует уменьшению расхода топлива за счёт снижения потерь на трение в подшипниках дизеля;

3. агрегат имеет относительно малые габариты и массу, т.к. располагается непосредственно на двигателе;

4. сердцевина теплообменника имеет хорошие теплогидравлические характеристики, проста в изготовлении, ремонтопригодна;

5. в процессе эксплуатации позволяют с малыми затратами проводить периодическую очистку масляной и водяной полостей;

6. снижается расход цветных металлов на 7-9 кг на каждый водомасляный теплообменник по сравнению с воздушно-масляным.