Перспективы системы охлаждения с осушаемыми радиаторами

Страны Северной и Южной Америки в силу специфики обслуживания тепловозов используют в качестве теплоносителей воду и считают экономически целесообразным создание систем охлаждения с «осушаемым» охлаждающим устройством. Учитывая достаточно суровые климатические условия Канады, Северной Америки и необходимость экономии топлива, уменьшения времени прогрева дизеля локомотива, экологические проблемы, фирмы «General Electric» и «General Motоrs» создают охлаждающее устройство с «осушаемыми» радиаторами. Опыт эксплуатации серийных магистральных тепловозов стран Северной Америки свидетельствует о том, что срок эксплуатации данных радиаторов достигает 20 лет, а в отдельных случаях доходит до 40 лет. В 2009 в городе Астане Республика Казахстан совместно с компанией «General Electric» (США) был построен завод по сборке локомотивов АО «Локомотив курастыру зауыты». Основная продукция этого предприятия – выпуск тепловозов серии «Evolution», с использованием в системе охлаждения радиаторов блочного типа.

В настоящее время на территории России радиаторы данной конструкции не применяются, однако адаптированный под отечественные локомотивы тип системы охлаждения с осушаемыми радиаторами проходит испытания. Руководители отечественной инжиниринговой компании, занимающейся разработкой и внедрением инновационного фильтрующего и теплообменного оборудования, совместно с крупным заводом теплообменного оборудования, первыми в России освоили выпуск радиаторов блочного типа с возможностью их работы в системе охлаждения тепловозного дизеля с теплоаккумулирующим устройством. Это позволит экономить до 33 тонн в год дизельного топлива одним тепловозом.

По сравнению с радиаторами, широко используемыми в настоящее время на отечественных тепловозах, блочный радиатор нового поколения имеет ряд конструкционных преимуществ, что позволяет говорить о новом классе в данном сегменте машиностроения:

1. В отличие от традиционных водовоздушных теплообменников, где трубные решетки имеют жесткое соединение между собой с помощью стальных направляющих, в радиаторах нового поколения трубки имеют возможность свободного термодинамического перемещения в продольном направлении.

2. Трубки в радиаторе нового поколения развальцовываются в трубной решетке без пайки, что значительно удешевляет процесс изготовления радиатора и его ремонт в эксплуатации.

3. Применение общего коллектора в блочных радиаторных секциях позволит снизить общее гидравлическое сопротивление системы охлаждения на 60%. Это влечет за собой уменьшение габаритов охлаждающего устройства и потребляемую мощность на привод насоса и вентилятора.

4. Возможность работы блочного радиатора в системе охлаждения тепловозного дизеля с теплоаккумулирующим устройством. Принципом работы, заложенным в охлаждающем устройстве с «осушаемыми» радиаторами, является слив охлаждающей воды в расширительный бак при остановке дизеля. Это позволяет держать тепловоз в прогретом состоянии достаточно длительное время, до 8 часов, без работы дизеля на прогрев. Преимущества такой системы охлаждения очевидны: снижается расход топлива в пределах от 8 до 10%, уменьшается работа дизеля на холостом ходу, снижаются выбросы в атмосферу. Внутреннее сечение трубок блочного радиатора обеспечивает свободный слив воды при остановке дизеля.

5. Конструкция блочного радиатора предполагает размещение демпфирующих устройств для снижения вибрации, а также ударных нагрузок от стыков рельс при движении локомотива.

Данные особенности характеризуют новый подход к проблемам отечественных охлаждающих систем на транспорте и в промышленности, учитывая положительный мировой опыт эксплуатации.